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铁路信号电缆相关的位置信息与电缆故障处理效率有直接关系,维修工作人员必须对具置信息进行准确掌控,做好监控记录,严格遵守铁路信号电缆位置信息管理的基本原则,确保记录位置的准确性和完整性。另外,铁路信号电缆位置信息系统主要由图纸显示、编辑标签、数据库以及gps传感器等共同组成,其中任何部分出现问题都会影响整个系统的正常运行。因此,工作人员应该定期对铁路信号电缆位置信息系统进行维修检查,及时更新数据库,确保各项数据的准确性。
二、GPS技术在铁路信号电缆位置信息管理中的应用
1.正确及完整记录电缆位置信息GPS技术在铁路信号电缆位置信息管理中的应用首先可以正确及完整记录电缆位置信息。利用GPS进行定位时,定位精度受多种因素的影响会存在一定误差,误差值主要依据卫星信号,如果信号好,误差精度通常会控制在1m左右,保证标识的精准性,因此,在利用GPS技术确定电缆径路位置时,必须将误差值计入定位范围。另外,造成电缆事故的原因有:电缆底数不清、电缆位置信息不准确、图实不相符等。因此,为了保障电缆的安全运行,必须结合实际情况建立完整、可靠、安全的信号电缆分布信息档案。GPS技术的应用,可以综合运用地理信息监控系统以及全球定位系统对电缆位置信息进行准确监控,为电缆位置信息管理工作提供基础保障。
2.信号电缆路径图信号电缆路径图的主要目的是准确反映信号设备通过电缆连接的实际状况,图符和文字是主要表现形式,对电缆的种类、规格以及基本长度等进行准确说明。信号电缆路径图通常不装设电缆埋设标识和标桩设置等。如果信号设备发生变化,修改工作只能在纸质蓝图上进行,这为电缆信息管理工作带来了极大的难题。GPS技术在铁路信号电缆位置信息管理中的应用,综合运用地面监控系统、空间卫星系统和用户接收系统,可以有效解决上述问题,因此,工作人员必须高度重视GPS技术的应用。
3.手持计算机目前,GPS定位仪的精度差别较大,提高定位仪的精度是增强硬件设备的重要手段,因此,工作人员必须采取措施提高其精度。最后,GPS技术还可以采集电缆埋设的标识信息,准确掌控电缆标桩的位置。在实际工作中,信号的采集和导航巡查均在野外作业,手持计算机在实际工作中的作用非常明显。手持计算机装置以GPS定位配套应用软件为核心,通过地面监控系统、空间卫星系统和用户接收系统可以完全满足电缆标识、标桩位置以及电缆盒的采集、导航要求。
4.信号电缆埋设位置信息系统的主要功能GPS信号通常与电缆径路图相连接,电缆径路图在运行GPS应用软件之前,通常会经过数据格式转换满足信号管理需求,GPS光标的显示位置设定在电缆径路图表面,通过地理监控系统和空间卫星系统确定准确的地理坐标。在进行电缆标识、标桩以及相和位置的采集工作之前,电缆径路图中的电缆或箱盒不储存任何信息。标桩具有编辑功能,可以准确判定出地面标桩在电子图面上的具置,对当时的GPS地理位置数据进行采集,并显示定位标记,这个标记即电子标桩。与之相应的还有对应的电子标桩,电子标桩在实际工作会依据信号电缆的埋设状况建立档案,促进信号电缆位置信息管理工作。
5.应用效果信号电缆位置信息管理系统综合使用GPS技术后,可以对电缆埋设标识、标桩等位置进行具体掌控,这个过程中形成的电子版信号电缆路径图在指导信号电缆业务管理的同时,还能提高信号电缆的安全管理能力。如果新人上岗,不需要专人指导,可以直接通过信号电缆位置信息管理系统了解信号电缆的埋设分布状况。如果信号电缆位置信息发生变化,通过该系统可以及时对发生变化的信息进行调整,并自动存档、备案。GPS技术在铁路信号电缆位置信息管理中的应用成功研发出了信号电缆位置信息管理系统,该系统促进了图表位置信息的稳定性、完整性和正确性,使电缆位置信息更加安全可靠。
三、结束语
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Abstract: In this paper, based on preliminary analysis of the characteristics of the landslide monitoring, the accuracy of GPS and InSAR technology in landslide monitoring and its problems were explored respectively, and the domestic and overseas status quo and development trend of these two techniques applied to landslide monitoring were gave. Besides, characteristics of data fusion of GPS and InSAR in landslide monitoring were discussed, and the advantages were analyzed.
关键词: GPS;滑坡监测;InSAR;数据融合
Key words: GPS;landslide monitoring;InSAR;data fusion
中图分类号:U216.41+9.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)03-0055-01
0 引言
影响滑坡体稳定的主要因素包括人为因素、岩土结构因素、环境因素。滑坡体滑动实际上是以上各种因素共同集成作用的结果,各种因素对滑坡体稳定的贡献量互有差异,其影响规律也是极其复杂的。这要求采用有效的监测手段对这些潜在或是正在滑动的滑坡体进行监测,以避免当大面积滑坡产生时造成难以预料的损失。
目前滑坡监测主要是人工定期到现场采集数据,监测数据缺乏实时性,不能够真实表现滑坡所处的状态。另外,很多不稳定边坡处于边远地区,人员很难到达,尤其是在滑坡的临发阶段,人员到现场监测可能存在危险。本文针对GPS与InSAR这两种空间大地测量技术在滑坡监测中的特点,存在问题和现状做了探讨,并阐述了这两类技术的数据融合方法和优势等。
1 滑坡监测中的GPS方法
1.1 GPS法存在的问题及对策 目前利用GPS进行变形监测的最好精度约为±0.5mm。很多人认为,通过连续观测可以得到高精度的移动量,这是一种错误的观点。如果数据标准离差小,即使是在短时间内获得的,也比延长观测时间、增加观测次数得到的性质差的数据好得多。另外,用GPS测量地表面移动的结果不是在瞬间求出的,是基于一定时间来接收数据,进行基线分析算出的,因此GPS和其他观测工具的区别是需要在分析之前进行大量的数据积累,在1h间隔的高密度的测量情况下,在利用计算机等的联机化的同时,长期的商用电源供给成为必要。
1.2 国内外研究现状及其发展趋势 早在1026年,我国就记载了长江新滩滑坡的发生。然而,因当时监测手段有限,达不到监测要求,因此对滑坡的监测和研究,国内外均起步较晚。从20世纪20年代开始,在瑞典就开始研究滑坡。日本于1968年发生山体滑坡灾害,造成大规模损失后,开始引起人们的注意,经过二十多年的研究,已经在世界处于领先水平。20世纪70年代我国成立山体滑坡研究所,采用经典大地测量仪器和工具进行山体滑坡的监测,并找到相应的数据处理方法。美国在1994年完成了全球定位系统计划,并对全球定位系统在高精度定位方面开展了全面的研究。我国利用GPS监测山体滑坡也是近年来逐渐发展起来的,且大多集中在中国的西部、西南等频繁发生山体滑坡的地区,由于我国东部以往较少发生山体滑坡,所以对各区域山体滑坡的研究还少之又少[1]。
2 应用InSAR技术监测滑坡
2.1 InSAR技术运用于滑坡研究的局限性 采用InSAR技术进行滑坡研究应尽量避免相位去相关问题,减少数据处理误差和相位解缠误差。目前,卫星雷达干涉测量获取地表形变速率目前还只局限在速度
2.2 国内外研究现状及发展趋势 基于滑坡的特性,通过InSAR技术监测滑坡的研究相对较少。在1995年,法国首次对其境内的一部分滑坡进行了研究,随后意大利、加拿大和德国等国陆续开始对滑坡进行相关研究。欧洲多国、加拿大以及日本等国的研究人员将InSAR技术运用到滑坡监测研究中,得到了较多成果,主要分为以下三个方面的工作:滑坡灾害调查、滑坡动态监测、滑坡空间分析与灾害预警预报。
国内利用INSAR技术监测滑坡的研究起步较晚,大多研究集中在INSAR技术方法、原理及其在国外研究的进展,对滑坡的研究仅为一小部分工作,具体的应用实例研究很少。谭衢霖等于2002年分析了崩滑流雷达遥感应用的潜力,综述了我国崩滑流遥感的应用现状,着重分析了成像雷达遥感在崩滑流识别、监测、预警中具有独特的优势[3]。
3 GPS-InSAR数据融合用于滑坡监测
在时间分辨率方面,GPS可以在很短的时间间隔重复采集数据。GPS连续运行站还可以提供连续、区域性的对流层等数据。目前GPS连续运行站网的采样间隔多为30s,有些站点的采样频率甚至达到了几十赫兹,也就是说,GPS网已经达到了非常高的时间分辨率。而InSAR数据目前主要还是来源于星载SAR,其时间分辨率较低,还不能满足当前的形变监测要求。
由上所述,GPS与InSAR具有很强的技术互补性。仅依靠INSAR数据或GPS技术,无法获得高时间分辨率和高空间分辨率的滑坡数据,须加入其他必要的技术手段来加以改善[4]。
4 结束语
利用InSAR与GPS技术的互补性进行滑坡变形监测的研究,应充分考虑以下几点:
①InSAR技术可以获得斜路径上的形变,而GPS观测的是三维方向的形变量;②InSAR技术对干涉影像的轨道参数、季节和天气状况都有严格要求,适当选择图像非常重要,要使得到的结果最能代表地面形变量,就应当选择两幅最佳匹配的SAR影像对,可以将误差减少到最小;③应充分利用非常近的轨道获取的InSAR数据,轨道基线长度不应超过100m,以消除地球表面地形的影响;④基于永久散射体在长时间间隔内仍能保持相干的特点,采用永久散射体技术来消除大气的影响,提高数据的利用率;⑤建立GPS连续运行站网,充分利用GPS采样高时间分辨率的优势,建立水汽模型,确定绝对坐标,为InSAR测量提供可靠的控制。
参考文献:
[1]邱健壮.GPS用于三峡库区滑坡监测的研究[D].北京:中国农业大学,2005.
[2]赵峰,隋秀英,吕平等.日本有关GPS在观测滑坡体移动中的应用[J].水土保持科技情报,2002,(4):11-13.
gps技术论文范文3
1 GPS在军事中的应用
1.1 GPS导弹定位导航系统
随着各lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临国军事化力量的不断加强,GPS被广泛应用到陆地、航海、航空的导弹定位导航系统中。GPS和电子地图相结合可以规划行驶线路、估算行驶时间、显示移动的平台航迹,提高部队的反应能力和作战能力。GPS的定位导航作用和短报文数字通信功能相结合,可以将作战目标的位置信息等传送到指挥所,可以通过计算机屏幕显示作战目标的动态,指挥所可以监控各个作战平台。GPS可以实现单兵作战,为单兵提供时间信息和位置信息,同时将单兵的位置信息及时传送到指挥所,使单兵和指挥所之间及时传送指令,提高单兵的应变能力和作战能力。图一为战斧Block3型巡航导弹示意图1。
1.2 提高制导和命中率精度
GPS可以提高制导导弹、空地导弹、巡航导弹和弹道导弹等各种打击武器的制导精度和命中率精度。GPS为各种武器导航后的命中精度比导航前提高2倍,弹头TNT当量提高8倍。近年来,GPS成为各种武装力量的倍增器和支撑系统。海陆空巡航导弹、导弹导航和作战平台都开始装备GPS/INS或GPS导航系统,提高命中精度和制导精度,改变传统的作战方式。
1.3 星载GPS技术
由于太阳辐射压摄动和大气阻力较难模拟,用于海洋测高、气象和遥感的低轨道卫星很难用动力法确定卫星轨道。随着卫星高度的不断降低,地面跟踪技术的动力法如多普勒、雷达、激光等,对卫星的定轨误差不断增大,定轨误差甚至达到几十米、百米,误差较大的定轨不能满足高精度应用对卫星轨道的要求。地球观测系列卫星EOS-A和EOS-B、地面高度为250~300 km的航天飞机、国外TOPEX卫星等都采用星载GPS技术,GPS可以不受太阳辐射压和大气阻力的影响,实现精密卫星定轨。
2 GPS在海陆空定位导航中的应用
GPS可以实现三维导航,步行者、陆地车辆、轮船和飞机等都可以采用GPS进行导航,汽车导航系统包括车速传感器、CD-ROM驱动器、自律导航、GPS导航、LCD显示器、微处理机和陀螺传感器构成。出租车、物流配送车等可以通过GPS技术与计算机车辆管理信息系统、无线电通信网络和电子地图等有机结合,实现交通管理和车辆跟踪等功能,使出租车、物流配送车等在城市各个地点合理分布,更好的满足城市居民的乘车需要,减少能源损耗,节约时间和成本。大部分城市都运用GPS技术建立交通数字化电台,及时lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临城市交通拥堵信息,为驾驶员选择路径提供方便,实现自主定位导航。利用GPS技术对海上的船只进行高精度、连续的实时定位,有助于船舶按规定航线航行,避免发生船舶碰撞而造成不必要的损失,提高航行安全性。
3 GPS在大地测量中的应用
大地控制网包括高程控制网和水平控制网。高程控制网是对高程的基本控制,用水准测量建立,结合重力测量和天文测量,推算出各个地点的高程,水平控制网是对水平位置的基本控制,用导线测量和三角测量建立,结合天文测量、重力测量和高程测量,推算出各个地点的大地坐标。通过高程控制网和水平控制网建立坐标参考体系,定量描述地球各个物体的位置,便于测绘工作顺利进行。
我国运用GPS技术建立了国家高精度GPS A级网和GPS B级网。国家总参测绘局运用GPS技术在全国布测高精度GPS网、高精度GPS测量控制网、区域性的地壳形变监测网和中国地壳形变监测网等[1]。
4 GPS在测绘技术中的应用
GPS技术主要应用于测绘工程中流动站接收机、数据链和基准站接收机三个方面,在测绘工程已知极点中安装GPS接收机,将基准站看成高等极点,通过GPS接收机观测可见范围中的卫星,将观测数据通过无线电形式传送给流动站GPS接收机,根据定位原理计算GPS流动站的三维坐标。
4.1 GPS像控点测量
航空摄影测量工作中需要对像控点进行测量,传统的测量方法是通过设置导线测量平高点,采用GPS技术进行像控点测量可以提高作业效率,缩短测量时间。GPS像控点测量需要在测量范围内设置高等级基准站,然后在流动站测量各个像控点的高程及平面坐标。GPS像控点测量的作业时间在2天之内,大大缩短了传统测量时间,测量效率也比传统测量方式提高了3倍,还能达到像片定向要求的精度。
4.2 GPS道路中线放样
GPS可以应用到城市中道路中线放样工作中,实现一人完成放样工作,提高中线放样工作的工作效率。将城市道路中的曲线转角、半径、线路起点坐标和终点坐标等各项参数输入到GPS外业控制器,可以根据坐标进行放样,也可以根据桩号进行放样。放样工作屏幕上可以显示偏移量和偏移坐标,可以进行各个方向的移动,减小误差,使误差控制在设定量之内。
4.3 GPS控制测量
传统的测绘是由导线控制测量,随着城市中规划区和建成区的不断扩大,测绘工作量越来越大,传统的测绘工作速度越来越慢,测量精度较不均匀、较不准确。GPS测量方法可以做到点间通视,可以有效的控制测量,提高测量工作效率,使测量结果更精确[2]。
4.4 GPS用地测量
GPS技术可以广泛应用于地勘测定界测量、管线测量、水域测量、房产测量和地形测量工作中。GPS技术可以lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临对界址点的位置坐标进行实时测定,测量土地的使用范围。GPS技术可以用于测量用地分类和面积,对用地进行土地分析和权属实时界限测量,极大的提高用地测量工作的效率和测量精度。在地形、水域的测量中,GPS技术可以自动导航,实时、精确的测量三维坐标[3]。
5 结语
随着GPS技术的不断改革和发展,全球已经建立了四大导航系统,分别是美国全球定位系统、俄罗斯“格洛佩斯”系 统、欧洲“伽利略”系统和中国“北斗”系统。如今在测绘工程、交通、农业、邮递业和渔业等行业,处处可见GPS技术的身影,GPS已经应用到国民生产生活的各个方面。由于测量时间短、定位精度高、操作简单、全天候观测、无需通视等诸多优点,GPS更是作为一种高新技术国际性产业朝着多领域、多模式、多用途、多机型全面发展,相信在未来社会的发展和人们生产生活中,GPS能更好的提高生产经营效率和人们生活质量,促进社会经济发展[4]。
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【关键字】工程测量测绘新技术应用探讨
中图分类号:[P258] 文献标识码:A 文章编号:
一、工程测量重要性
工程测量是建筑工程、水利工程、路桥工程施工的基础提_工程施工管理的指引。测量工作是一项专业性强,需多人配合才能完成的工作,往往—个环节的失误就会影响整个工程施工进度。目前我国建筑工程施工企业已经充分i^识到了工程测量的重要性曲于工程测量、放线等工作造成烂尾楼的情况已很少见到。杜绝工程测量工作失民不仅仅需要在管理上加强控制与管理,还需要应用先进的测量技术,将误差将至最小,保障工程施工的正常进行。城市建筑工程测量由于地形情况较好便于测量工作的进行不能充分体现新技术应用带来的效果。对于公路、铁路、水利等工程测量环境艰苦、地形复杂、测量放线工作困难的工程中测量新技术的优势才能够真正体现。影像提取技术、GPS技术等测量新技术的应用已经得到一线测量人员的一致好评,加快测量新技术推广、加快测量工作设备投入对于工程质量的保障有着重要的影响。
二、工程测量中所应用得测绘新技术
1、工程测量中的全球卫星定位技术(GPS)
GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成,GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理。设备运行后系统会自动生成一个观测文件(观测文件必须进行妥善保管以便日后的查询以及日后数据测算使用),再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标,最终计算出准确的测量数据。GPS测量技术不适用于短边测量,在必须使用时要谨慎观测,并通过多次测量确保测量的精准度。RTK(Real Time Kinematics,实时动态)技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPs定位测量方式,是GPS应用的重大里程碑。RTK测量是将1台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量;流动站的GPS接收机再利用0TF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。RTK测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速的进行施工放样。因此,RTK被广泛应用于图根控制测量,地籍、房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。
2、工程测量中地理信息技术(GIS)的应用分析
GIS 是地理信息系统(Geographic Information System)的简称,指的是在计算机的软硬件条件支持的情况下,对具有空间内涵的地理信息,按照空间分布以一定的格式输入、存贮、查询、分析、更新、图形编辑、数据库管理、显示与输出和数据综合分析的计算机技术系统。它是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体
的新兴学科,目前,GIS 已经成为多学科集成并且应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段和工具。它的技术优势不仅仅在于它的集地理数据的采集、存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。如今,GIS 不仅发展成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,在测绘、农林水利、气象海洋、城市规划土地管理、环境监测、区域开发与国防建设等领域的作用越来越重要。
让我们以城市的地下管线信息系统的建立为例,地理信息系统能把地形图作为基础图形数据,然后叠加地下和地面的类管线,这管线包括上水、通讯、电力、燃气、工程管线、污水,还有测量控制网和规划路等多种基础的测绘信息,在上述基础上,形成一个测绘数据的信息系统,从而实现对城市地下管线的现代化的信息管理。
3、摄影测量技术在城市规划工程测量中的应用
摄影测量测绘技术是通过摄影方式来获取目标物体的基本信息,目前已发展到数字摄影测绘阶。摄影测量利用计算机技术和影像处理对影像进行测绘,将大量外业测量转移到室内,速度快且精度高。在人口密集区,应用该测绘技术可高效率大面积的成图,而数字摄影测绘技术,可以对城市大比例尺地形图的测绘和更新,为城市规划、城市建筑工程提供南图。
4、工程测量中的数字化技术
(1)地图数字化技术
在建立各种GIS系统时.对原有地图进行数字化处理,在建库工作中占据了相当大的工作量.各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪将其输入计算机,经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器。针对大比例尺地形图.大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。
2、数字化成图手段
大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容.常规的成图方法野外工作量大,作业艰苦,作业程序复杂,同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作。成图周期长,产品单一,难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于等特点。目前。数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。
三、工程测量的应用分析及展望
当前,经济的发展带动测绘技术的快速发展,现代工程测量技术正在向着内外业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制及系统智能化、测量成果数字化、测量信息管理可视化、测量信息共享数据库和传播网络化的方向发展。测绘技术的快速更新也要求我国有关部分和企业加强测量人员的培养,使有关人才及时了解新的测量技术,使工程测量顺利进行。其主要目的是围绕提高测量工作效率、提高测量数据精准度进行,为工程施工指明方向、打下基础。这就要求我国工程测量企业、施工企业加强测量才培养,通过对测量人才的不断培养与培训使其能够了解了新的测量技术,又保障工程测量的顺利进行。另外还要加大在工程测量方面的投资,通过加大投资加快新测量技术及设备的应用,促进测量工作的精确、可靠、快速、简便、连续、动态、遥测、实时开展。
【参考文献】
[1]李力 测绘新技术在工程测量中的应用[期刊论文]-中国新技术新产品2010(9)
[2]马琳.魏志寰浅谈测绘技术在工程测量中的应用[期刊论文]-中国科技纵横2010(17)
[3]潘贤通 浅谈测绘新技术及其在工程测量中的应用[期刊论文]-科技致富向导2010(19)
[4]阿帕尔沙塔尔 浅析在工程测量中测绘新技术的应用与研究[期刊论文]-管理学家2011(2)
gps技术论文范文5
【关键词】工程测绘;GPS测绘技术;应用前景
引言:
在GPS技术不断创新和完善的今天,其在我国很多领域中都发挥了重要的作用,工程测绘就是其中之一。因为GPS技术的有效应用,使得工程测绘水平有很大程度的提高,大大提高了工程测绘的精确度。由此可见,GPS测绘技术所具有的精确度高、测量时间短等特点在工程测绘中得到了充分发挥。本文笔者将详细的分析GPS测绘技术是如何在工程测绘中有效应用的,进而探讨GPS测绘技术在工程测绘中的应用前景。
一.GPS 技术
(一)GPS技术的工作原理
GPS技术的工作原理主要是GPS 接收机设置在某一点上,GPS卫星不间断的发送定位信息 ,再利用计算机对接收到的信息进行数据处理 ,从而确定接收机所在的三维位置。将GPS技术应用于工程测绘中,GPS将会形成两个坐标系统,即空间固定坐标系统和地固坐标系统。利用这两个坐标系统可以判断测绘对象的具置,进而对测绘对象进行精确的测量,从而得到精确的、真实的工程测绘数据。可以说,GPS技术是一种应用效果良好的科学技术。
(二.)GPS技术的特点
GPS技术这种科学技术具有多种特点,如精确度高、测量时间短、操作简单、应用广泛等。具体表现为:
(1)精确度高。实践已经证明GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6100-500KM可达10-71000KM可达10-9。这充分说明了GPS技术具有较高的精确度,利用此项技术来进行测量,可以大大提高测量的准确度。
(2)测量时间短。随着GPS技术的不断完善和创新,目前所应用的GPS技术在20KM以内相对静态定位仅需15-20分钟,而在15KM以内时流动站观测时间只需1-2分钟即可完成,如此快速的测量是传统测量技术所达不到的。
(3)操作简单。因为GPS接收机不断改进,促使其自动化程度越来越高,将其应用测量工作中,可以促使GPS技术自动化、智能化、数字化应用。
(4)应用广泛。因为GPS具有精确度高、测量时间短、操作简单等优点,促使GPS技术应用比较广泛,在到航空、军事、建筑、交通等领域中发挥重要作用。
二.工程测绘中 GPS 测绘技术的应用
具有测量精确度高、测量时间短、测量速度快、操作简单等优点的GPS技术在工程测绘中具有良好的应用,大大提高了工程测绘质量和效率,促使工程测绘工作高质高效的完成。GPS测绘技术在工程测绘中的应用主要是:
(一)GPS外业测绘
将GPS测绘技术应用于工程外业测绘中,主要是对室外工程进行测绘处理。GPS用在室外工程测绘中具体应用过程中,最需要慎重注意的一点是选择点的确定。因为,在室外工程测绘中选择点确定是否准确直接关系测绘结果是否精确,能否有效的应用于工程中,为高质量的建设工程是否可以提供有效条件。所以,利用GPS技术进行室外工程测绘中应当将选择点的确定是为重点。只有在选择点上下足功夫,把准备工作做到位,才能从最大程度上确保测绘结果准确无误。对于选择点的确定,首先是检查坐标架、坐标规格符合要求、完好无损。其次,根据工程实际情况及相关规范性文件要求,选取一个最合适的测量位置,并且固定好测量点。在测量点确定好后,利用GPS技术定位测量点,根据坐标系统的判断进行准确的测量,进而完成室外工程测量。
(二)GPS布网工作
GPS布网也是工程测绘中的一种,主要是对工程建设中比较弯曲的隧道、湿地工程或不佳复杂的盘山公路等所展开的测绘工作。在对盘山公路、弯曲隧道、湿地工程等此类复杂、繁琐工程进行测绘的过程中,因为测绘难度大、测绘准确性差等因素的存在使得工程测绘容易存在较大的误差。而GPS技术的应用可以有效解决此类工程测绘中存在的问题,不仅可以准确的测量,还能够提高测量的精确度。利用GPS对盘山公路、弯曲隧道、湿地工程等复杂工程测绘中,主要是运用边连式和点连式连成三角形,这其中利用了三角形具有稳定性的几何原理。将工程测绘布置成网状结构,对工程进行能远程测量,从而得到准确的工程测绘结果。其实,再利用GPS进行布网测绘中,通常采用边连式和网连式这两种最为常用和实用的测量方式,这可以增强几何效果,促使布网的网状面积大大提高,从而实现GPS准确定位,精确测量。
(三)实时动态测绘方法
利用GPS技术对工程进行实时动态测绘是其他传统测量技术所无法实现的。GPS技术的实时动态测量能够大大提高工程测绘准确性和有效性,为规范、合理的进行工程建设创造了条件。对于GPS的实时动态测绘的实现,关键是确保RTK工作的程序有序、有效的进行。那么,如何确保RTK工作的程序有序、有效的进行?
首先,为了可以有效的控制GPS,需要建立一个基准站。而基准站需设立在一个固定的点之上,再把GPS接收机安装在基准站之上,依据GPS观测在视线范围内的卫星,利用无线机械设备进行对信息的传输,结合二者最终使流动站接受到所有有效地数据和信息。
其次,通过次基准站对GPS进行控制,促使GPS进行准确的定位,并对测量对象进行准确的测量,利用卫星将测量数据传输到基准站中。因为GPS技术可以长时间的运用,这使得GPS技术可以对测量对象进行实时测绘。
三.工程测绘中 GPS 测绘技术的应用前景
相对于传统的测绘技术来说,GPS测绘技术具有精确度高、测量效率高、功能多、易操作等优势,将其科学、合理的应用于工程测绘中,可以提高测绘准确率,促使工程测绘高质高效的完成。从当前GPS测绘技术在工程测绘中应用情况来看,因为科学技术的不断进步那么GPS技术将会不断创新和完善,这也就意味着GPS技术的智能性、全面性、功能性、自动性将会大大提高,将其应用于工程测绘中,其应当向智能化、全面化、自动化、数字化的方向发展。
结束语:
GPS测绘技术已经广泛应用于我国的工程测绘,促使外业测绘、复杂工程测绘、远程测绘得以高质高效的完成,相信随着GPS技术的不断创新和完善,其将在工程测绘中发挥更加重要的作用,大大提高工程测绘水平。
参考文献:
[1]孙玉松.论GPS测绘技术在工程测绘中的应用[J].黑龙江科技信息,2013(27).
[2]薛会元.浅析GPS测绘技术在工程测绘中的应用[J].科技与企业,2014(09).
[3]张孝军,夏定华,封光寅,手持式GPS在工程测绘中的应用[A].测绘荆楚――湖北省测绘学会2005年“索佳杯”学术论文集[C].2005.
[4]康玉晶.加强工程测绘教学 培养学生的工程素质[A].第十四届全国图学教育研讨会暨第六届制图CAI课件演示交流会论文集(上册)[C].2004.
gps技术论文范文6
关键词 GPS技术;地质勘探应用
中图分类号:P228 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-109-01
围绕一系列的地质勘查工作的具体问题,本文收集了大量的GPS定位原理及应用的书籍和专业期刊论文,经过了一年半的学习和研究,结合本人多年的室内数据处理经验,本文对GPS技术在地质调查测量中的应用进行分析。GPS技术是由美国军方开发的,我国引进之后用于地下勘探事业并取得了巨大的成绩,由于近年来我国的矿产资源形势不乐观,因此GPS技术的运用尤其显得重要。
1 GPS技术简介
GPS系统的开发过程共有三个阶段,然后才逐步投入使用,总系统于1994年全面建成。GPS是一种以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全方位、全球性、全天候、连续实时的高精度三维导航和定位功能,而且还具有良好的抗干扰性和保密性。因此,GPS技术在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量和城市测量测绘领域首次应用后便广为推广,在军事、交通、通讯、资源管理领域进行了研究并广泛使用。相对于常规测量,GPS测量具有以下非常显著且区别性强的特点:
1)在两站之间没有阻碍,不需要通过GPS测量站之间进行测量,根据实际场合只需要确定一点就能使选点工作更加灵活和方便。
2)准确度比传统的测量方式准确。
3)观察时间短。随着GPS测量技术的不断提高,GPS测量时静态相对定位,每个站仅20分钟左右,动态相对定位只需要几秒钟。
4)GPS测量同时精确测定三维坐标的测量部位,提供三维坐标在一定的条件下具有高度的精度,以满足要求的第四级的测量。
5)该仪器操作简单。GPS接收器的自动化程度越来越高,观察员简单地设置引导参数,接收器就可以自动地进行观察和记录;最后,全天候作战。GPS卫星数量分布均匀,以确保在任何时间和任何地方的天气条件下可以不受影响的连续观察。
2 GPS技术在地质勘探中的应用
GPS可以是小规模的地质测绘和小规模的地球物理和地球化学的分销网络。代表仪器有GPS探险家、小博士。手持GPS坐标系统,参数必须设置独立调查区域的局部坐标系统参数(投影椭球和中央子午线),为了提高定位精度,手持GPS每天作业前应选择与一个固定点(最好测量面积为已知坐标点)的坐标校正。GPS测量同时精确测定三维坐标的测量部位,提供三维坐标在一定的条件下具有高度的精度,以满足要求的第四级的测量;除此之外,该仪器操作简单。GPS接收器的自动化程度越来越高,观察员简单地设置引导参数,接收器就可以自动地进行观察和记录;GPS最大的优势就是全天候作战。GPS卫星数量分布均匀,以确保在任何时间和任何地方的天气条件下可以不受影响的连续观察。
GPS静态相对定位系统主要用于建立调查区域地质情况以及调查测量E级GPS控制网,GPS定位是基于WGS 84椭球空间直角坐标系且采用GPS测量区域网络形成的系统,除了请求WGS 84调整成绩外,还需要最终独立的本地坐标系统验算的结果。现场数据采集相对简单,只要已完成开机关机、量测平仪步骤就可以完成比较复杂的数据处理。这些涉及行业内的知识和操作技能,而且通常可分项目属性建立一个基线向量解算器。GPS网络不受约束调整GPS约束以及平差的四个过程,笔者使用多年Trimble4600LS单频GPS接收机,相应的数据处理软枚TrimbleGeomatiesOmee1.61(以下简称的TGO角eel.61)。本文将举例说明这一点。
河北丰宁满族自治县黑山嘴镇东沟金矿私采矿多年,新的矿主为了扩大采矿权范围,委托我单位映射采矿1:1000地形图,面积约1.6 km,以确定开采边界协调系统的要求和国家坐标系统联测单位。采用GPS静态相对定位方法奠定测量主控制网络及分销网络端连接,共奠定了E级GPS控制点四个,“GPS数据采集站Trimble4600LS单频接收机操作GPS网络观测船尾值小于6,保证质量卫星的几何形状和数据采集的观察期60min”,卫星仰角大于15/155观测的数据采样率的有效的卫星数量超过五个,测量误差在3 mm以内的天线高度。
3 总结
近年来,我国的矿产资源形势不甚乐观,地质勘探行业的不断发展及地质勘探市场的活跃对地质调查测绘工作有着更高的要求。在现代社会,基于自测的GPS测量手段的效率逐渐占据测量总效率的主导地位。现场数据采集相对简单,只要已完成开机关机、量测平仪步骤就可以完成比较复杂的数据处理。这些涉及行业内的知识和操作技能,而且通常可分项目属性建立一个基线向量解算器。GPS网络不受约束调整GPS约束以及平差的四个过程,笔者使用多年Trimble4600L单频GPS接收机,相应的数据处理软枚TrimbleGeomatiesOmee1.61(以下简称的TGO角eel.61)。本文从GPS的特点和性能入手,对该系统在地质勘查中的应用进行了探析。继阿波罗登月计划和航天飞机计划实施之后,美国在20世纪另一个主要的科学和技术成果就是全球定位系统(GPS)。围绕一系列的地质勘查工作的具体问题,本文收集了大量的GPS定位原理及应用的书籍和专业期刊论文,经过了一年半的学习和研究,结合本人多年的室内数据处理经验,本文提出了对GPS技术在地质调查测量中的一些独到的见解。通过论述,我们得出这样的结论:由于技术手段的不成熟,我国的GPS系统在勘探工作中的运用还存在很多问题需要改进。
参考文献
[1]孔祥元,梅是义.控制测量学[M].湖北:武汉上学出版社,2009.
[2]徐绍锉,张华海,杨志强等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,2009.