互联网GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用

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【施测鉴工】
住宅与房地产2019年7月互联网GPS 技术道路桥梁工程测量中的应用
杨义刚
(江西财经职业学院,江西 九江 332000)
摘 要:GPS 全球定位系统为人类活动提供了重要的技术支撑,为现代信息社会发展做出了巨大的贡献。文章针对互联网GPS 技术在道路桥梁工程测量中的应用展开研究,简单阐述GPS 的内涵,了解该技术应用在道路桥梁工程测量中体现的优势,分析重点技术的应用情况,希望能够有积极的现实意义,为提升现代工程测量工作质量奠定基础。关键词:互联网;GPS 技术;道路桥梁;工程测量中图分类号:U442        文献标志码:A  文章编号:1006-6012(2019)07-0167-02
1  互联网GPS 技术概述
1.1  互联网GPS 技术的概念
Global Positioning System 简称GPS,也就是全球定位系统,它是利用GPS 定位卫星实现在全球范围内实时定位和导航功能的系统,具有全方位、全时段、全天候、高精度的特点,能够为全球用户提供高精度和低成本的三维位置、速度等地理信息,在导航、测量、授时等方面发挥着重要作用,大大地提高了世界的信息化建设发展水平,推动了数字经济的应用和发展。1.2  互联网GPS 技术的发展
子午仪卫星定位系统是GPS 的雏形,由美国军方在1958年研制,1964年正式投入使用,主要由5~6颗卫星组成,该系统虽然存在一定的缺陷,比如每天绕地次数只有13次、定位精度不高、没有高度信息等,但是它为GPS 技术的发展奠定了基础,使人们获得了人造卫星定位应用的初步经验。经过不断的优化完善,GPS 系统逐渐确定成型,它由24颗人造卫星构成,分布在互成60°的6条轨道上,可以实现全天候、全方位的定位信息采集。在多年的不懈努力下,GPS 在1994年布设完成,共耗资达300亿美元,现阶段正在距地20000km 的轨道上为全球人类提供服务,据了解,其单机导航精度约为10m,综合定位精度可达厘米级和毫米级。
1.3  互联网GPS 基本组成部分
GPS 主要由空间部分、地面控制系统、用户设备部分组成。其中,空间部分有24颗人造卫星,包括21颗工作卫星和3颗备用卫星。地面控制系统包括主控制站、监测站、地面天线,主要作用是采集卫星传递的信息、计算卫星星历及相对距离、大气校正等。用户设备部分也就是GPS 信号接收机,它能够捕获跟踪卫星信号,计算地理信息,为用户提供实时定位服务。
2  互联网GPS 技术在道路桥梁工程测量应用的重要意义
2.1  提高道路桥梁工程测量的精确度
实践证明,GPS 相对定位的精度在50km 内可以达到10~6m,100~500km 可以达到10~7m,1000km 可以达到10~9m,在300~1500m 工程精确定位中1h 以上的观测时间平面误差小于1mm,和ME-5000电磁波测距仪测定的
边长相比,边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。由此可见,GPS 技术具有很高的定位精确度,而且GPS 是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的,不同地点测量的数据成果之间有关联性,具有很高的参考价值,提高了测量资源的重复利用水平,从而为道路桥梁工程测量的精确奠定了坚实的基础。
2.2  提高道路桥梁工程测量的工作效率
GPS 系统在20km 以内的相对静态定位只需要15~20min,在进行快速静态相对定位测量时,如果每个流动站与基准站相距在15km 以内,那么流动站观测时间仅需要1~2min。而当采用实时动态定位模式时,每站的观测时间可以缩短到几秒钟,故使用GPS 技术获取相关数据的时间非常短。通过GPS 技术建立控制网,大大提高了工程测量的效率和质量。
评估指标体系
另外,运用GPS 技术进行工程测量,不需要测站之间具备相互通视的条件,只需要保证测站上空开阔即可,从而避免了测量觇标的建立,减少了工作量和建设资金投入,而且选点工作更加灵活,减少了传算点、过渡点的测量工作。2.3  减少了道路桥梁工程测量的限制因素
经上述分析可知,GPS 系统拥有24颗人造卫星,均匀分布在6个轨道面上,运行周期为12个小时,这种分布和运行方式使全球任何地方、任何时间都可以观测到4颗以上的卫星,从而确保定位系统实现全方位、全天候、全时段的服务,故而道路桥梁工程测量工作不会受到时间和空间的限制,可以随时随地地调用GPS 系统进行工作。另外,传统工程测量受气候环境影响较大,比如刮风、下雨、冰雹等恶劣天气,限制了测量工作的正常进行,运用GPS 技术可以有效摆脱大部分恶劣天气环境的影响。
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2.4  提高了道路桥梁工程测量的便利性
宝石岛
随着GPS 测量技术的不断发展,道路桥梁工程测量自动化水平越来越高,逐步实现了“傻瓜式”操作。测量人员只需要将仪器安置好,连上电缆线,量取天线高,监测仪器设备的运行情况,而关键的测量工作比如卫星捕获、跟踪观测、记录数据、存储管理等都可以用GPS 设备自行完成,不再依赖人工设置和计算测量。工作结束后,测量员负责关掉电源和收拾设备,至此便完成了数据采集任务。如果需要长时间观测,GPS
测量设备可以通过数据通讯方式将采集到的数据自动传到处理中心,从而实现全自动化连续工作,提
升了道路桥梁工程测量的便捷性。
3  互联网GPS 技术在道路桥梁工程测量中的主要应用
3.1  GPS 静态测量技术在道路桥梁工程tl
借贷记账法测量中的应用
GPS 静态测量是通过测量型GPS 接收机进行定位测量工作的一种,主要用来建立各种控制网,比如平面控制网、重力控制网、高程控制网,为道路桥梁工程测量提供基础,在大型道路桥梁测绘工作中发挥着重要的作用。GPS 静态测量技术假定接收机的天线在观测活动中是静止状态,同时在进行数据处理时,接收机天线位置是一个不会随时间改变而改变的定量,利用采集到的卫星数据得到待定点的坐标数据,GPS 静态测量是通过多台接收机在不同测站上进行静止同步观测,观测时间有四五十分钟到几十个小时。另外,快速静态测量模式主要应用于控制网的建立和加密,是在一个已知测站上设立一个GPS 接收机做基准站,对所有可见卫星进行连续跟踪,而移动站接收机则需要移动到各待测测站,每站观测时间大约几分钟,这种测量模式需要确保有5颗以上的卫星可供观测,基准站和流动站的距离不应该超过20km。
3.2  GPS 实时动态差分定位测量技术在道路桥梁工程测量中的应用
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GPS 实时动态差分定位测量技术的原理是将GPS 接收机放置在一个已知点或者基准点上,另一个接收机放置在一个运动的载体或待定点上,然后同步跟踪同一卫星运动,实时进行差分处理,最后确定运动载体的运行轨迹。这种定位测量方式的精确度能够达到1m 左右,通过GPS 实时动态差分定位测量技术和数字回声探测技术的结合应用,可以将桥梁区域的水下地形情况快速准确地绘制出来,从而解决了传统测量方法难以解决水下测绘的难题,实现了水下地形工程测量的自动化作业。同时,GPS 实时动态差分定位测量技术还可以应用到水域地质的流向测量和钻探定位工作,经过实践表明,这种GPS 技术与传统的前方交会定位技术相比具有明显的优势,不仅大大提高了工作效率,而且降低了

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