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鐵路信號電纜相關的位置信息與電纜故障處理效率有直接關系,維修工作人員必須對具置信息進行準確掌控,做好監控記錄,嚴格遵守鐵路信號電纜位置信息管理的基本原則,確保記錄位置的準確性和完整性。另外,鐵路信號電纜位置信息系統主要由圖紙顯示、編輯標簽、數據庫以及gps傳感器等共同組成,其中任何部分出現問題都會影響整個系統的正常運行。因此,工作人員應該定期對鐵路信號電纜位置信息系統進行維修檢查,及時更新數據庫,確保各項數據的準確性。
二、GPS技術在鐵路信號電纜位置信息管理中的應用
1.正確及完整記錄電纜位置信息GPS技術在鐵路信號電纜位置信息管理中的應用首先可以正確及完整記錄電纜位置信息。利用GPS進行定位時,定位精度受多種因素的影響會存在一定誤差,誤差值主要依據衛星信號,如果信號好,誤差精度通常會控制在1m左右,保證標識的精準性,因此,在利用GPS技術確定電纜徑路位置時,必須將誤差值計入定位范圍。另外,造成電纜事故的原因有:電纜底數不清、電纜位置信息不準確、圖實不相符等。因此,為了保障電纜的安全運行,必須結合實際情況建立完整、可靠、安全的信號電纜分布信息檔案。GPS技術的應用,可以綜合運用地理信息監控系統以及全球定位系統對電纜位置信息進行準確監控,為電纜位置信息管理工作提供基礎保障。
2.信號電纜路徑圖信號電纜路徑圖的主要目的是準確反映信號設備通過電纜連接的實際狀況,圖符和文字是主要表現形式,對電纜的種類、規格以及基本長度等進行準確說明。信號電纜路徑圖通常不裝設電纜埋設標識和標樁設置等。如果信號設備發生變化,修改工作只能在紙質藍圖上進行,這為電纜信息管理工作帶來了極大的難題。GPS技術在鐵路信號電纜位置信息管理中的應用,綜合運用地面監控系統、空間衛星系統和用戶接收系統,可以有效解決上述問題,因此,工作人員必須高度重視GPS技術的應用。
3.手持計算機目前,GPS定位儀的精度差別較大,提高定位儀的精度是增強硬件設備的重要手段,因此,工作人員必須采取措施提高其精度。最后,GPS技術還可以采集電纜埋設的標識信息,準確掌控電纜標樁的位置。在實際工作中,信號的采集和導航巡查均在野外作業,手持計算機在實際工作中的作用非常明顯。手持計算機裝置以GPS定位配套應用軟件為核心,通過地面監控系統、空間衛星系統和用戶接收系統可以完全滿足電纜標識、標樁位置以及電纜盒的采集、導航要求。
4.信號電纜埋設位置信息系統的主要功能GPS信號通常與電纜徑路圖相連接,電纜徑路圖在運行GPS應用軟件之前,通常會經過數據格式轉換滿足信號管理需求,GPS光標的顯示位置設定在電纜徑路圖表面,通過地理監控系統和空間衛星系統確定準確的地理坐標。在進行電纜標識、標樁以及相和位置的采集工作之前,電纜徑路圖中的電纜或箱盒不儲存任何信息。標樁具有編輯功能,可以準確判定出地面標樁在電子圖面上的具置,對當時的GPS地理位置數據進行采集,并顯示定位標記,這個標記即電子標樁。與之相應的還有對應的電子標樁,電子標樁在實際工作會依據信號電纜的埋設狀況建立檔案,促進信號電纜位置信息管理工作。
5.應用效果信號電纜位置信息管理系統綜合使用GPS技術后,可以對電纜埋設標識、標樁等位置進行具體掌控,這個過程中形成的電子版信號電纜路徑圖在指導信號電纜業務管理的同時,還能提高信號電纜的安全管理能力。如果新人上崗,不需要專人指導,可以直接通過信號電纜位置信息管理系統了解信號電纜的埋設分布狀況。如果信號電纜位置信息發生變化,通過該系統可以及時對發生變化的信息進行調整,并自動存檔、備案。GPS技術在鐵路信號電纜位置信息管理中的應用成功研發出了信號電纜位置信息管理系統,該系統促進了圖表位置信息的穩定性、完整性和正確性,使電纜位置信息更加安全可靠。
三、結束語
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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.
關鍵詞: GPS;滑坡監測;InSAR;數據融合
Key words: GPS;landslide monitoring;InSAR;data fusion
中圖分類號:U216.41+9.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)03-0055-01
0 引言
影響滑坡體穩定的主要因素包括人為因素、巖土結構因素、環境因素。滑坡體滑動實際上是以上各種因素共同集成作用的結果,各種因素對滑坡體穩定的貢獻量互有差異,其影響規律也是極其復雜的。這要求采用有效的監測手段對這些潛在或是正在滑動的滑坡體進行監測,以避免當大面積滑坡產生時造成難以預料的損失。
目前滑坡監測主要是人工定期到現場采集數據,監測數據缺乏實時性,不能夠真實表現滑坡所處的狀態。另外,很多不穩定邊坡處于邊遠地區,人員很難到達,尤其是在滑坡的臨發階段,人員到現場監測可能存在危險。本文針對GPS與InSAR這兩種空間大地測量技術在滑坡監測中的特點,存在問題和現狀做了探討,并闡述了這兩類技術的數據融合方法和優勢等。
1 滑坡監測中的GPS方法
1.1 GPS法存在的問題及對策 目前利用GPS進行變形監測的最好精度約為±0.5mm。很多人認為,通過連續觀測可以得到高精度的移動量,這是一種錯誤的觀點。如果數據標準離差小,即使是在短時間內獲得的,也比延長觀測時間、增加觀測次數得到的性質差的數據好得多。另外,用GPS測量地表面移動的結果不是在瞬間求出的,是基于一定時間來接收數據,進行基線分析算出的,因此GPS和其他觀測工具的區別是需要在分析之前進行大量的數據積累,在1h間隔的高密度的測量情況下,在利用計算機等的聯機化的同時,長期的商用電源供給成為必要。
1.2 國內外研究現狀及其發展趨勢 早在1026年,我國就記載了長江新灘滑坡的發生。然而,因當時監測手段有限,達不到監測要求,因此對滑坡的監測和研究,國內外均起步較晚。從20世紀20年代開始,在瑞典就開始研究滑坡。日本于1968年發生山體滑坡災害,造成大規模損失后,開始引起人們的注意,經過二十多年的研究,已經在世界處于領先水平。20世紀70年代我國成立山體滑坡研究所,采用經典大地測量儀器和工具進行山體滑坡的監測,并找到相應的數據處理方法。美國在1994年完成了全球定位系統計劃,并對全球定位系統在高精度定位方面開展了全面的研究。我國利用GPS監測山體滑坡也是近年來逐漸發展起來的,且大多集中在中國的西部、西南等頻繁發生山體滑坡的地區,由于我國東部以往較少發生山體滑坡,所以對各區域山體滑坡的研究還少之又少[1]。
2 應用InSAR技術監測滑坡
2.1 InSAR技術運用于滑坡研究的局限性 采用InSAR技術進行滑坡研究應盡量避免相位去相關問題,減少數據處理誤差和相位解纏誤差。目前,衛星雷達干涉測量獲取地表形變速率目前還只局限在速度
2.2 國內外研究現狀及發展趨勢 基于滑坡的特性,通過InSAR技術監測滑坡的研究相對較少。在1995年,法國首次對其境內的一部分滑坡進行了研究,隨后意大利、加拿大和德國等國陸續開始對滑坡進行相關研究。歐洲多國、加拿大以及日本等國的研究人員將InSAR技術運用到滑坡監測研究中,得到了較多成果,主要分為以下三個方面的工作:滑坡災害調查、滑坡動態監測、滑坡空間分析與災害預警預報。
國內利用INSAR技術監測滑坡的研究起步較晚,大多研究集中在INSAR技術方法、原理及其在國外研究的進展,對滑坡的研究僅為一小部分工作,具體的應用實例研究很少。譚衢霖等于2002年分析了崩滑流雷達遙感應用的潛力,綜述了我國崩滑流遙感的應用現狀,著重分析了成像雷達遙感在崩滑流識別、監測、預警中具有獨特的優勢[3]。
3 GPS-InSAR數據融合用于滑坡監測
在時間分辨率方面,GPS可以在很短的時間間隔重復采集數據。GPS連續運行站還可以提供連續、區域性的對流層等數據。目前GPS連續運行站網的采樣間隔多為30s,有些站點的采樣頻率甚至達到了幾十赫茲,也就是說,GPS網已經達到了非常高的時間分辨率。而InSAR數據目前主要還是來源于星載SAR,其時間分辨率較低,還不能滿足當前的形變監測要求。
由上所述,GPS與InSAR具有很強的技術互補性。僅依靠INSAR數據或GPS技術,無法獲得高時間分辨率和高空間分辨率的滑坡數據,須加入其他必要的技術手段來加以改善[4]。
4 結束語
利用InSAR與GPS技術的互補性進行滑坡變形監測的研究,應充分考慮以下幾點:
①InSAR技術可以獲得斜路徑上的形變,而GPS觀測的是三維方向的形變量;②InSAR技術對干涉影像的軌道參數、季節和天氣狀況都有嚴格要求,適當選擇圖像非常重要,要使得到的結果最能代表地面形變量,就應當選擇兩幅最佳匹配的SAR影像對,可以將誤差減少到最小;③應充分利用非常近的軌道獲取的InSAR數據,軌道基線長度不應超過100m,以消除地球表面地形的影響;④基于永久散射體在長時間間隔內仍能保持相干的特點,采用永久散射體技術來消除大氣的影響,提高數據的利用率;⑤建立GPS連續運行站網,充分利用GPS采樣高時間分辨率的優勢,建立水汽模型,確定絕對坐標,為InSAR測量提供可靠的控制。
參考文獻:
[1]邱健壯.GPS用于三峽庫區滑坡監測的研究[D].北京:中國農業大學,2005.
[2]趙峰,隋秀英,呂平等.日本有關GPS在觀測滑坡體移動中的應用[J].水土保持科技情報,2002,(4):11-13.
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1 GPS在軍事中的應用
1.1 GPS導彈定位導航系統
隨著各lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發表服務,歡迎您的光臨國軍事化力量的不斷加強,GPS被廣泛應用到陸地、航海、航空的導彈定位導航系統中。GPS和電子地圖相結合可以規劃行駛線路、估算行駛時間、顯示移動的平臺航跡,提高部隊的反應能力和作戰能力。GPS的定位導航作用和短報文數字通信功能相結合,可以將作戰目標的位置信息等傳送到指揮所,可以通過計算機屏幕顯示作戰目標的動態,指揮所可以監控各個作戰平臺。GPS可以實現單兵作戰,為單兵提供時間信息和位置信息,同時將單兵的位置信息及時傳送到指揮所,使單兵和指揮所之間及時傳送指令,提高單兵的應變能力和作戰能力。圖一為戰斧Block3型巡航導彈示意圖1。
1.2 提高制導和命中率精度
GPS可以提高制導導彈、空地導彈、巡航導彈和彈道導彈等各種打擊武器的制導精度和命中率精度。GPS為各種武器導航后的命中精度比導航前提高2倍,彈頭TNT當量提高8倍。近年來,GPS成為各種武裝力量的倍增器和支撐系統。海陸空巡航導彈、導彈導航和作戰平臺都開始裝備GPS/INS或GPS導航系統,提高命中精度和制導精度,改變傳統的作戰方式。
1.3 星載GPS技術
由于太陽輻射壓攝動和大氣阻力較難模擬,用于海洋測高、氣象和遙感的低軌道衛星很難用動力法確定衛星軌道。隨著衛星高度的不斷降低,地面跟蹤技術的動力法如多普勒、雷達、激光等,對衛星的定軌誤差不斷增大,定軌誤差甚至達到幾十米、百米,誤差較大的定軌不能滿足高精度應用對衛星軌道的要求。地球觀測系列衛星EOS-A和EOS-B、地面高度為250~300 km的航天飛機、國外TOPEX衛星等都采用星載GPS技術,GPS可以不受太陽輻射壓和大氣阻力的影響,實現精密衛星定軌。
2 GPS在海陸空定位導航中的應用
GPS可以實現三維導航,步行者、陸地車輛、輪船和飛機等都可以采用GPS進行導航,汽車導航系統包括車速傳感器、CD-ROM驅動器、自律導航、GPS導航、LCD顯示器、微處理機和陀螺傳感器構成。出租車、物流配送車等可以通過GPS技術與計算機車輛管理信息系統、無線電通信網絡和電子地圖等有機結合,實現交通管理和車輛跟蹤等功能,使出租車、物流配送車等在城市各個地點合理分布,更好的滿足城市居民的乘車需要,減少能源損耗,節約時間和成本。大部分城市都運用GPS技術建立交通數字化電臺,及時lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發表服務,歡迎您的光臨城市交通擁堵信息,為駕駛員選擇路徑提供方便,實現自主定位導航。利用GPS技術對海上的船只進行高精度、連續的實時定位,有助于船舶按規定航線航行,避免發生船舶碰撞而造成不必要的損失,提高航行安全性。
3 GPS在大地測量中的應用
大地控制網包括高程控制網和水平控制網。高程控制網是對高程的基本控制,用水準測量建立,結合重力測量和天文測量,推算出各個地點的高程,水平控制網是對水平位置的基本控制,用導線測量和三角測量建立,結合天文測量、重力測量和高程測量,推算出各個地點的大地坐標。通過高程控制網和水平控制網建立坐標參考體系,定量描述地球各個物體的位置,便于測繪工作順利進行。
我國運用GPS技術建立了國家高精度GPS A級網和GPS B級網。國家總參測繪局運用GPS技術在全國布測高精度GPS網、高精度GPS測量控制網、區域性的地殼形變監測網和中國地殼形變監測網等[1]。
4 GPS在測繪技術中的應用
GPS技術主要應用于測繪工程中流動站接收機、數據鏈和基準站接收機三個方面,在測繪工程已知極點中安裝GPS接收機,將基準站看成高等極點,通過GPS接收機觀測可見范圍中的衛星,將觀測數據通過無線電形式傳送給流動站GPS接收機,根據定位原理計算GPS流動站的三維坐標。
4.1 GPS像控點測量
航空攝影測量工作中需要對像控點進行測量,傳統的測量方法是通過設置導線測量平高點,采用GPS技術進行像控點測量可以提高作業效率,縮短測量時間。GPS像控點測量需要在測量范圍內設置高等級基準站,然后在流動站測量各個像控點的高程及平面坐標。GPS像控點測量的作業時間在2天之內,大大縮短了傳統測量時間,測量效率也比傳統測量方式提高了3倍,還能達到像片定向要求的精度。
4.2 GPS道路中線放樣
GPS可以應用到城市中道路中線放樣工作中,實現一人完成放樣工作,提高中線放樣工作的工作效率。將城市道路中的曲線轉角、半徑、線路起點坐標和終點坐標等各項參數輸入到GPS外業控制器,可以根據坐標進行放樣,也可以根據樁號進行放樣。放樣工作屏幕上可以顯示偏移量和偏移坐標,可以進行各個方向的移動,減小誤差,使誤差控制在設定量之內。
4.3 GPS控制測量
傳統的測繪是由導線控制測量,隨著城市中規劃區和建成區的不斷擴大,測繪工作量越來越大,傳統的測繪工作速度越來越慢,測量精度較不均勻、較不準確。GPS測量方法可以做到點間通視,可以有效的控制測量,提高測量工作效率,使測量結果更精確[2]。
4.4 GPS用地測量
GPS技術可以廣泛應用于地勘測定界測量、管線測量、水域測量、房產測量和地形測量工作中。GPS技術可以lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發表服務,歡迎您的光臨對界址點的位置坐標進行實時測定,測量土地的使用范圍。GPS技術可以用于測量用地分類和面積,對用地進行土地分析和權屬實時界限測量,極大的提高用地測量工作的效率和測量精度。在地形、水域的測量中,GPS技術可以自動導航,實時、精確的測量三維坐標[3]。
5 結語
隨著GPS技術的不斷改革和發展,全球已經建立了四大導航系統,分別是美國全球定位系統、俄羅斯“格洛佩斯”系 統、歐洲“伽利略”系統和中國“北斗”系統。如今在測繪工程、交通、農業、郵遞業和漁業等行業,處處可見GPS技術的身影,GPS已經應用到國民生產生活的各個方面。由于測量時間短、定位精度高、操作簡單、全天候觀測、無需通視等諸多優點,GPS更是作為一種高新技術國際性產業朝著多領域、多模式、多用途、多機型全面發展,相信在未來社會的發展和人們生產生活中,GPS能更好的提高生產經營效率和人們生活質量,促進社會經濟發展[4]。
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【關鍵字】工程測量測繪新技術應用探討
中圖分類號:[P258] 文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程測量重要性
工程測量是建筑工程、水利工程、路橋工程施工的基礎提_工程施工管理的指引。測量工作是一項專業性強,需多人配合才能完成的工作,往往—個環節的失誤就會影響整個工程施工進度。目前我國建筑工程施工企業已經充分i^識到了工程測量的重要性曲于工程測量、放線等工作造成爛尾樓的情況已很少見到。杜絕工程測量工作失民不僅僅需要在管理上加強控制與管理,還需要應用先進的測量技術,將誤差將至最小,保障工程施工的正常進行。城市建筑工程測量由于地形情況較好便于測量工作的進行不能充分體現新技術應用帶來的效果。對于公路、鐵路、水利等工程測量環境艱苦、地形復雜、測量放線工作困難的工程中測量新技術的優勢才能夠真正體現。影像提取技術、GPS技術等測量新技術的應用已經得到一線測量人員的一致好評,加快測量新技術推廣、加快測量工作設備投入對于工程質量的保障有著重要的影響。
二、工程測量中所應用得測繪新技術
1、工程測量中的全球衛星定位技術(GPS)
GPS全球定位系統由空間衛星群和地面監控系統兩大部分組成,GPS用戶設備由GPS接收機、數據處理軟件及其終端設備等組成。GPS接收機可捕獲到按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號,跟蹤衛星的運行,并對信號進行交換、放大和處理。設備運行后系統會自動生成一個觀測文件(觀測文件必須進行妥善保管以便日后的查詢以及日后數據測算使用),再通過計算機和相應軟件,經基線解算、網平差,求出GPS接收機中心(測站點)的三維坐標,最終計算出準確的測量數據。GPS測量技術不適用于短邊測量,在必須使用時要謹慎觀測,并通過多次測量確保測量的精準度。RTK(Real Time Kinematics,實時動態)技術是在GPS基礎上發展起來的、能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果,并在一定范圍內達到厘米級精度的一種新的GPs定位測量方式,是GPS應用的重大里程碑。RTK測量是將1臺GPS接收機安裝在已知點上對GPS衛星進行觀測,將采集的載波相位觀測量調制到基準站電臺的載波上,再通過基準站電臺發射出去;流動站在對GPS衛星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時,也接收由基準站電臺發射的信號,經解調得到基準站的載波相位觀測量;流動站的GPS接收機再利用0TF(運動中求解整周模糊度)技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度,最后求出厘米級精度流動站的位置。RTK測量可以不布設各級控制點,僅依據一定數量的基準控制點,便可以高精度、快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的坐標,利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時,也可以根據已有的數據成果快速的進行施工放樣。因此,RTK被廣泛應用于圖根控制測量,地籍、房地產測繪、數字化測圖及施工放樣等各種工作中。
2、工程測量中地理信息技術(GIS)的應用分析
GIS 是地理信息系統(Geographic Information System)的簡稱,指的是在計算機的軟硬件條件支持的情況下,對具有空間內涵的地理信息,按照空間分布以一定的格式輸入、存貯、查詢、分析、更新、圖形編輯、數據庫管理、顯示與輸出和數據綜合分析的計算機技術系統。它是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體
的新興學科,目前,GIS 已經成為多學科集成并且應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段和工具。它的技術優勢不僅僅在于它的集地理數據的采集、存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程,還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。如今,GIS 不僅發展成為一門較為成熟的技術科學,而且已經成為一門新興的產業,在測繪、農林水利、氣象海洋、城市規劃土地管理、環境監測、區域開發與國防建設等領域的作用越來越重要。
讓我們以城市的地下管線信息系統的建立為例,地理信息系統能把地形圖作為基礎圖形數據,然后疊加地下和地面的類管線,這管線包括上水、通訊、電力、燃氣、工程管線、污水,還有測量控制網和規劃路等多種基礎的測繪信息,在上述基礎上,形成一個測繪數據的信息系統,從而實現對城市地下管線的現代化的信息管理。
3、攝影測量技術在城市規劃工程測量中的應用
攝影測量測繪技術是通過攝影方式來獲取目標物體的基本信息,目前已發展到數字攝影測繪階。攝影測量利用計算機技術和影像處理對影像進行測繪,將大量外業測量轉移到室內,速度快且精度高。在人口密集區,應用該測繪技術可高效率大面積的成圖,而數字攝影測繪技術,可以對城市大比例尺地形圖的測繪和更新,為城市規劃、城市建筑工程提供南圖。
4、工程測量中的數字化技術
(1)地圖數字化技術
在建立各種GIS系統時.對原有地圖進行數字化處理,在建庫工作中占據了相當大的工作量.各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖,若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數字化儀將其輸入計算機,經編輯、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器。針對大比例尺地形圖.大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息,高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。
2、數字化成圖手段
大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容.常規的成圖方法野外工作量大,作業艱苦,作業程序復雜,同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作。成圖周期長,產品單一,難以適應社會飛速發展的需要。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于等特點。目前。數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法,主要設備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。
三、工程測量的應用分析及展望
當前,經濟的發展帶動測繪技術的快速發展,現代工程測量技術正在向著內外業一體化、數據獲取及處理自動化、測量過程控制及系統智能化、測量成果數字化、測量信息管理可視化、測量信息共享數據庫和傳播網絡化的方向發展。測繪技術的快速更新也要求我國有關部分和企業加強測量人員的培養,使有關人才及時了解新的測量技術,使工程測量順利進行。其主要目的是圍繞提高測量工作效率、提高測量數據精準度進行,為工程施工指明方向、打下基礎。這就要求我國工程測量企業、施工企業加強測量才培養,通過對測量人才的不斷培養與培訓使其能夠了解了新的測量技術,又保障工程測量的順利進行。另外還要加大在工程測量方面的投資,通過加大投資加快新測量技術及設備的應用,促進測量工作的精確、可靠、快速、簡便、連續、動態、遙測、實時開展。
【參考文獻】
[1]李力 測繪新技術在工程測量中的應用[期刊論文]-中國新技術新產品2010(9)
[2]馬琳.魏志寰淺談測繪技術在工程測量中的應用[期刊論文]-中國科技縱橫2010(17)
[3]潘賢通 淺談測繪新技術及其在工程測量中的應用[期刊論文]-科技致富向導2010(19)
[4]阿帕爾沙塔爾 淺析在工程測量中測繪新技術的應用與研究[期刊論文]-管理學家2011(2)
gps技術論文范文5
【關鍵詞】工程測繪;GPS測繪技術;應用前景
引言:
在GPS技術不斷創新和完善的今天,其在我國很多領域中都發揮了重要的作用,工程測繪就是其中之一。因為GPS技術的有效應用,使得工程測繪水平有很大程度的提高,大大提高了工程測繪的精確度。由此可見,GPS測繪技術所具有的精確度高、測量時間短等特點在工程測繪中得到了充分發揮。本文筆者將詳細的分析GPS測繪技術是如何在工程測繪中有效應用的,進而探討GPS測繪技術在工程測繪中的應用前景。
一.GPS 技術
(一)GPS技術的工作原理
GPS技術的工作原理主要是GPS 接收機設置在某一點上,GPS衛星不間斷的發送定位信息 ,再利用計算機對接收到的信息進行數據處理 ,從而確定接收機所在的三維位置。將GPS技術應用于工程測繪中,GPS將會形成兩個坐標系統,即空間固定坐標系統和地固坐標系統。利用這兩個坐標系統可以判斷測繪對象的具置,進而對測繪對象進行精確的測量,從而得到精確的、真實的工程測繪數據。可以說,GPS技術是一種應用效果良好的科學技術。
(二.)GPS技術的特點
GPS技術這種科學技術具有多種特點,如精確度高、測量時間短、操作簡單、應用廣泛等。具體表現為:
(1)精確度高。實踐已經證明GPS相對定位精度在50KM以內可達10-6100-500KM可達10-71000KM可達10-9。這充分說明了GPS技術具有較高的精確度,利用此項技術來進行測量,可以大大提高測量的準確度。
(2)測量時間短。隨著GPS技術的不斷完善和創新,目前所應用的GPS技術在20KM以內相對靜態定位僅需15-20分鐘,而在15KM以內時流動站觀測時間只需1-2分鐘即可完成,如此快速的測量是傳統測量技術所達不到的。
(3)操作簡單。因為GPS接收機不斷改進,促使其自動化程度越來越高,將其應用測量工作中,可以促使GPS技術自動化、智能化、數字化應用。
(4)應用廣泛。因為GPS具有精確度高、測量時間短、操作簡單等優點,促使GPS技術應用比較廣泛,在到航空、軍事、建筑、交通等領域中發揮重要作用。
二.工程測繪中 GPS 測繪技術的應用
具有測量精確度高、測量時間短、測量速度快、操作簡單等優點的GPS技術在工程測繪中具有良好的應用,大大提高了工程測繪質量和效率,促使工程測繪工作高質高效的完成。GPS測繪技術在工程測繪中的應用主要是:
(一)GPS外業測繪
將GPS測繪技術應用于工程外業測繪中,主要是對室外工程進行測繪處理。GPS用在室外工程測繪中具體應用過程中,最需要慎重注意的一點是選擇點的確定。因為,在室外工程測繪中選擇點確定是否準確直接關系測繪結果是否精確,能否有效的應用于工程中,為高質量的建設工程是否可以提供有效條件。所以,利用GPS技術進行室外工程測繪中應當將選擇點的確定是為重點。只有在選擇點上下足功夫,把準備工作做到位,才能從最大程度上確保測繪結果準確無誤。對于選擇點的確定,首先是檢查坐標架、坐標規格符合要求、完好無損。其次,根據工程實際情況及相關規范性文件要求,選取一個最合適的測量位置,并且固定好測量點。在測量點確定好后,利用GPS技術定位測量點,根據坐標系統的判斷進行準確的測量,進而完成室外工程測量。
(二)GPS布網工作
GPS布網也是工程測繪中的一種,主要是對工程建設中比較彎曲的隧道、濕地工程或不佳復雜的盤山公路等所展開的測繪工作。在對盤山公路、彎曲隧道、濕地工程等此類復雜、繁瑣工程進行測繪的過程中,因為測繪難度大、測繪準確性差等因素的存在使得工程測繪容易存在較大的誤差。而GPS技術的應用可以有效解決此類工程測繪中存在的問題,不僅可以準確的測量,還能夠提高測量的精確度。利用GPS對盤山公路、彎曲隧道、濕地工程等復雜工程測繪中,主要是運用邊連式和點連式連成三角形,這其中利用了三角形具有穩定性的幾何原理。將工程測繪布置成網狀結構,對工程進行能遠程測量,從而得到準確的工程測繪結果。其實,再利用GPS進行布網測繪中,通常采用邊連式和網連式這兩種最為常用和實用的測量方式,這可以增強幾何效果,促使布網的網狀面積大大提高,從而實現GPS準確定位,精確測量。
(三)實時動態測繪方法
利用GPS技術對工程進行實時動態測繪是其他傳統測量技術所無法實現的。GPS技術的實時動態測量能夠大大提高工程測繪準確性和有效性,為規范、合理的進行工程建設創造了條件。對于GPS的實時動態測繪的實現,關鍵是確保RTK工作的程序有序、有效的進行。那么,如何確保RTK工作的程序有序、有效的進行?
首先,為了可以有效的控制GPS,需要建立一個基準站。而基準站需設立在一個固定的點之上,再把GPS接收機安裝在基準站之上,依據GPS觀測在視線范圍內的衛星,利用無線機械設備進行對信息的傳輸,結合二者最終使流動站接受到所有有效地數據和信息。
其次,通過次基準站對GPS進行控制,促使GPS進行準確的定位,并對測量對象進行準確的測量,利用衛星將測量數據傳輸到基準站中。因為GPS技術可以長時間的運用,這使得GPS技術可以對測量對象進行實時測繪。
三.工程測繪中 GPS 測繪技術的應用前景
相對于傳統的測繪技術來說,GPS測繪技術具有精確度高、測量效率高、功能多、易操作等優勢,將其科學、合理的應用于工程測繪中,可以提高測繪準確率,促使工程測繪高質高效的完成。從當前GPS測繪技術在工程測繪中應用情況來看,因為科學技術的不斷進步那么GPS技術將會不斷創新和完善,這也就意味著GPS技術的智能性、全面性、功能性、自動性將會大大提高,將其應用于工程測繪中,其應當向智能化、全面化、自動化、數字化的方向發展。
結束語:
GPS測繪技術已經廣泛應用于我國的工程測繪,促使外業測繪、復雜工程測繪、遠程測繪得以高質高效的完成,相信隨著GPS技術的不斷創新和完善,其將在工程測繪中發揮更加重要的作用,大大提高工程測繪水平。
參考文獻:
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gps技術論文范文6
關鍵詞 GPS技術;地質勘探應用
中圖分類號:P228 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)041-109-01
圍繞一系列的地質勘查工作的具體問題,本文收集了大量的GPS定位原理及應用的書籍和專業期刊論文,經過了一年半的學習和研究,結合本人多年的室內數據處理經驗,本文對GPS技術在地質調查測量中的應用進行分析。GPS技術是由美國軍方開發的,我國引進之后用于地下勘探事業并取得了巨大的成績,由于近年來我國的礦產資源形勢不樂觀,因此GPS技術的運用尤其顯得重要。
1 GPS技術簡介
GPS系統的開發過程共有三個階段,然后才逐步投入使用,總系統于1994年全面建成。GPS是一種以衛星為基礎的無線電衛星導航定位系統,它具有全方位、全球性、全天候、連續實時的高精度三維導航和定位功能,而且還具有良好的抗干擾性和保密性。因此,GPS技術在大地測量、工程測量、航空攝影測量、海洋測量和城市測量測繪領域首次應用后便廣為推廣,在軍事、交通、通訊、資源管理領域進行了研究并廣泛使用。相對于常規測量,GPS測量具有以下非常顯著且區別性強的特點:
1)在兩站之間沒有阻礙,不需要通過GPS測量站之間進行測量,根據實際場合只需要確定一點就能使選點工作更加靈活和方便。
2)準確度比傳統的測量方式準確。
3)觀察時間短。隨著GPS測量技術的不斷提高,GPS測量時靜態相對定位,每個站僅20分鐘左右,動態相對定位只需要幾秒鐘。
4)GPS測量同時精確測定三維坐標的測量部位,提供三維坐標在一定的條件下具有高度的精度,以滿足要求的第四級的測量。
5)該儀器操作簡單。GPS接收器的自動化程度越來越高,觀察員簡單地設置引導參數,接收器就可以自動地進行觀察和記錄;最后,全天候作戰。GPS衛星數量分布均勻,以確保在任何時間和任何地方的天氣條件下可以不受影響的連續觀察。
2 GPS技術在地質勘探中的應用
GPS可以是小規模的地質測繪和小規模的地球物理和地球化學的分銷網絡。代表儀器有GPS探險家、小博士。手持GPS坐標系統,參數必須設置獨立調查區域的局部坐標系統參數(投影橢球和中央子午線),為了提高定位精度,手持GPS每天作業前應選擇與一個固定點(最好測量面積為已知坐標點)的坐標校正。GPS測量同時精確測定三維坐標的測量部位,提供三維坐標在一定的條件下具有高度的精度,以滿足要求的第四級的測量;除此之外,該儀器操作簡單。GPS接收器的自動化程度越來越高,觀察員簡單地設置引導參數,接收器就可以自動地進行觀察和記錄;GPS最大的優勢就是全天候作戰。GPS衛星數量分布均勻,以確保在任何時間和任何地方的天氣條件下可以不受影響的連續觀察。
GPS靜態相對定位系統主要用于建立調查區域地質情況以及調查測量E級GPS控制網,GPS定位是基于WGS 84橢球空間直角坐標系且采用GPS測量區域網絡形成的系統,除了請求WGS 84調整成績外,還需要最終獨立的本地坐標系統驗算的結果。現場數據采集相對簡單,只要已完成開機關機、量測平儀步驟就可以完成比較復雜的數據處理。這些涉及行業內的知識和操作技能,而且通常可分項目屬性建立一個基線向量解算器。GPS網絡不受約束調整GPS約束以及平差的四個過程,筆者使用多年Trimble4600LS單頻GPS接收機,相應的數據處理軟枚TrimbleGeomatiesOmee1.61(以下簡稱的TGO角eel.61)。本文將舉例說明這一點。
河北豐寧滿族自治縣黑山嘴鎮東溝金礦私采礦多年,新的礦主為了擴大采礦權范圍,委托我單位映射采礦1:1000地形圖,面積約1.6 km,以確定開采邊界協調系統的要求和國家坐標系統聯測單位。采用GPS靜態相對定位方法奠定測量主控制網絡及分銷網絡端連接,共奠定了E級GPS控制點四個,“GPS數據采集站Trimble4600LS單頻接收機操作GPS網絡觀測船尾值小于6,保證質量衛星的幾何形狀和數據采集的觀察期60min”,衛星仰角大于15/155觀測的數據采樣率的有效的衛星數量超過五個,測量誤差在3 mm以內的天線高度。
3 總結
近年來,我國的礦產資源形勢不甚樂觀,地質勘探行業的不斷發展及地質勘探市場的活躍對地質調查測繪工作有著更高的要求。在現代社會,基于自測的GPS測量手段的效率逐漸占據測量總效率的主導地位。現場數據采集相對簡單,只要已完成開機關機、量測平儀步驟就可以完成比較復雜的數據處理。這些涉及行業內的知識和操作技能,而且通常可分項目屬性建立一個基線向量解算器。GPS網絡不受約束調整GPS約束以及平差的四個過程,筆者使用多年Trimble4600L單頻GPS接收機,相應的數據處理軟枚TrimbleGeomatiesOmee1.61(以下簡稱的TGO角eel.61)。本文從GPS的特點和性能入手,對該系統在地質勘查中的應用進行了探析。繼阿波羅登月計劃和航天飛機計劃實施之后,美國在20世紀另一個主要的科學和技術成果就是全球定位系統(GPS)。圍繞一系列的地質勘查工作的具體問題,本文收集了大量的GPS定位原理及應用的書籍和專業期刊論文,經過了一年半的學習和研究,結合本人多年的室內數據處理經驗,本文提出了對GPS技術在地質調查測量中的一些獨到的見解。通過論述,我們得出這樣的結論:由于技術手段的不成熟,我國的GPS系統在勘探工作中的運用還存在很多問題需要改進。
參考文獻
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