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地籍測(cè)量必須準(zhǔn)確定位每一項(xiàng)土地接線,繪制精準(zhǔn)的地籍圖。一般地籍測(cè)量中要求數(shù)據(jù)單位為厘米,通過(guò)GPS-RTK測(cè)量技術(shù)測(cè)繪地籍信息,然后保存到GPS內(nèi),用于構(gòu)成精準(zhǔn)的地籍信息圖[2]。GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在多項(xiàng)工具的支持下,實(shí)現(xiàn)細(xì)化測(cè)繪。所以,主要在基準(zhǔn)站、測(cè)繪作業(yè)以及內(nèi)業(yè)處理三方面,分析GPS-RTK在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用。
1.1選定基準(zhǔn)站
基準(zhǔn)站是GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的核心,支撐測(cè)量技術(shù)的順利進(jìn)行。準(zhǔn)確選定基準(zhǔn)站的位置,有利于GPS-RTK發(fā)揮測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì),因此,針對(duì)基準(zhǔn)站的選擇,提出三點(diǎn)要求:(1)確保基準(zhǔn)站的高度,基準(zhǔn)站發(fā)射信號(hào)時(shí),需借助天線電臺(tái),為避免傳輸受阻,盡量保障足夠高的選址;(2)避開(kāi)反射作業(yè)區(qū),部分水域、建筑對(duì)傳輸系統(tǒng)造成影響,導(dǎo)致GPS-RTK的測(cè)量信息無(wú)法順利傳輸,丟失諸多信息數(shù)據(jù),基準(zhǔn)站在安置時(shí),必須在無(wú)反射物的環(huán)境中;(3)基準(zhǔn)站安置在無(wú)線電通信穩(wěn)定地區(qū),如果選定地區(qū)存在信號(hào)干擾,需根據(jù)地籍測(cè)量的需求,重新選定基準(zhǔn)站的位置,用于控制基準(zhǔn)站的測(cè)量環(huán)境,避免產(chǎn)生電波干擾。
1.2基于GPS-RTK的測(cè)繪作業(yè)
GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在地籍中的測(cè)繪作業(yè),也稱為外業(yè)測(cè)量,分配測(cè)繪人員。一般測(cè)繪由兩名測(cè)繪人員構(gòu)成,一人留守在基準(zhǔn)站處,另一人實(shí)行定點(diǎn)測(cè)繪,即:記錄每一個(gè)測(cè)繪點(diǎn)的數(shù)據(jù),便于繪制測(cè)量圖。規(guī)劃GPS-RTK在測(cè)繪作業(yè)中的具體應(yīng)用流程如下。第一,確定GPS-RTK所使用的坐標(biāo)系,可以根據(jù)地籍測(cè)繪的需求設(shè)定,也可直接采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)級(jí)坐標(biāo)系,再規(guī)劃投影參數(shù),如:GPS-RTK確定地籍測(cè)量的已知點(diǎn),規(guī)定中央子午線,如果子午線為已知,直接選定,如為未知,則需選擇合適的子午線,以地籍測(cè)繪的當(dāng)?shù)丨h(huán)境為主。第二,關(guān)閉GPS-RTK測(cè)量裝置的參數(shù),設(shè)置基準(zhǔn)站。基準(zhǔn)站同樣分為已知、未知兩種,兩種布設(shè)方式主要取決于基準(zhǔn)站的設(shè)置點(diǎn):(1)已知點(diǎn)處基準(zhǔn)站進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)時(shí),需要經(jīng)過(guò)人工操作,通過(guò)Tab功能存儲(chǔ)基準(zhǔn)點(diǎn)并命名,所有待測(cè)點(diǎn)的目標(biāo)值輸入完成后,提取存取的基準(zhǔn)點(diǎn),規(guī)劃GPS-RTK的測(cè)量時(shí)間,完成基準(zhǔn)站的布設(shè);(2)未知點(diǎn)與已知點(diǎn)存在明顯差異,其在定位基準(zhǔn)站坐標(biāo)時(shí),需以高程為主,盡量拉近高程值,由此才可確定基準(zhǔn)站的布設(shè)效果。第三,實(shí)質(zhì)操作,促使GPS-RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)入工作狀態(tài),測(cè)量人員根據(jù)操作項(xiàng)目,執(zhí)行地籍測(cè)量?;鶞?zhǔn)點(diǎn)中包含GPS-RTK的測(cè)量結(jié)果,根據(jù)對(duì)應(yīng)按鍵,測(cè)量人員準(zhǔn)確獲取測(cè)量結(jié)果,必要時(shí)可實(shí)行轉(zhuǎn)換參數(shù),如果測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)存在較大誤差,GPS-RTK還需執(zhí)行重測(cè),控制誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
1.3內(nèi)業(yè)處理
測(cè)繪作業(yè)中得出的測(cè)量參數(shù)組成GPS-RTK的數(shù)據(jù)庫(kù),無(wú)法直接應(yīng)用在地籍繪圖上,所以還需轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)格式,轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)格式需要與所用的繪制軟件保持一致,促使測(cè)量人員迅速完成地籍繪制[3]。比較常用的繪制軟件為CASS5.0,GPS-RTK數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化時(shí),可以該軟件為主,保障地籍測(cè)量的真實(shí)性。由此,提高測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用能力,確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)的可用程度,不會(huì)出現(xiàn)無(wú)用數(shù)據(jù),發(fā)揮GPS-RTK數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)。
2GPS-RTK在地籍測(cè)量中的質(zhì)量控制
GPS-RTK在地籍測(cè)量中的應(yīng)用,有效提高測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精準(zhǔn)度,成為地籍測(cè)量中不可缺少的技術(shù)。GPS-RTK在應(yīng)用的過(guò)程中,必須依靠科學(xué)的質(zhì)量控制措施,才能完善地籍測(cè)量。
2.1構(gòu)建控制網(wǎng)約束測(cè)量數(shù)據(jù)
控制網(wǎng)是GPS-RTK在地籍測(cè)量中的基礎(chǔ),由傳統(tǒng)GPS測(cè)量技術(shù)獲取相關(guān)數(shù)據(jù),用于檢測(cè)地籍測(cè)量中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)??刂凭W(wǎng)在檢測(cè)數(shù)據(jù)的同時(shí),控制GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的準(zhǔn)確度,重點(diǎn)檢測(cè)轉(zhuǎn)換、輸入中的測(cè)量數(shù)據(jù),以免干預(yù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度??刂凭W(wǎng)可以控制GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在任何情況下的測(cè)量質(zhì)量,基本不會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差,完善GPS-RTK在地籍測(cè)量中的各個(gè)數(shù)據(jù)鏈。
2.2排除干擾控制測(cè)量誤差
雖然控制基準(zhǔn)站的位置,但是難免會(huì)出現(xiàn)不同情況的誤差干擾,通過(guò)質(zhì)量控制的方式,主動(dòng)解決地籍測(cè)量中的誤差,排除干擾。GPS-RTK在地籍測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用,基本會(huì)產(chǎn)生誤差,證實(shí)質(zhì)量控制的重要性,測(cè)量人員在排除誤差時(shí),以手簿為主,通過(guò)核實(shí)、觀測(cè)的方式,判斷測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)價(jià)值,還可在測(cè)量點(diǎn)上實(shí)行重復(fù)測(cè)量,分析多次測(cè)量的結(jié)構(gòu),得出最準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)[4]。GPS-RTK在地籍測(cè)量中的質(zhì)量控制,有利于穩(wěn)定測(cè)繪結(jié)果,體現(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的價(jià)值,規(guī)避地籍測(cè)量中的誤差。防止由于測(cè)量誤差引發(fā)地籍糾紛,保障地籍測(cè)量的質(zhì)量。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:激光;振動(dòng)測(cè)量;技術(shù)
中圖分類號(hào):TN256文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2010)02-462-02
Analysis of Laser Vibration Measurement Technology
HAO Feng, WANG Wei-hui
(The Second Artillery Engineering College, Xi'an 710025, China)
Abstract: With the progression of society, laser vibration measurement plays an important part in society development. Various of methods, advantage and disadvantage in laser vibration measurement are introduced in this paper. The future prospect of laser vibration measurement are pointed out in the paper.
Key words: laser; vibration measurement; technology
關(guān)于物體的微小振動(dòng)和微小位移精確測(cè)量的相關(guān)研究是隨著精細(xì)加工工藝和微機(jī)械技術(shù)的飛速發(fā)展及大量應(yīng)用而得到人們的廣泛重視的。光學(xué)測(cè)量技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、耐高壓、耐腐蝕、能在易燃易爆的環(huán)境下可靠運(yùn)行、抗電磁干擾、動(dòng)態(tài)范圍大,并且光學(xué)測(cè)量技術(shù)是一種重要的非接觸式無(wú)損測(cè)量技術(shù),基于其上述優(yōu)點(diǎn),光學(xué)測(cè)量技術(shù)占據(jù)了計(jì)量測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。
目前振動(dòng)測(cè)量在材料探傷、機(jī)械系統(tǒng)的故障診斷、噪聲消除、結(jié)構(gòu)件的動(dòng)態(tài)特性分析及振動(dòng)的有限元計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證等方面都得到了廣泛的應(yīng)用,所以激光振動(dòng)測(cè)量技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用與發(fā)展前景。
1 激光振動(dòng)測(cè)量技術(shù)的測(cè)量原理及現(xiàn)狀
目前,常用的激光振動(dòng)測(cè)量方法有激光三角法、散斑法、全息法、激光多普勒效應(yīng)法、光纖與微機(jī)電(MEMS)法和干涉法等。由于這些技術(shù)的使用,使得激光振動(dòng)測(cè)量的分辨率或精度在很大程度上得到了提高。下面分別介紹幾種常用的光學(xué)振動(dòng)測(cè)量方法:
1.1 激光三角測(cè)振法
激光三角法[1-2]是利用幾何光學(xué)成像原理,將激光器發(fā)出的光經(jīng)發(fā)射透鏡匯聚于被測(cè)物體表面形成入射光點(diǎn),該光點(diǎn)通過(guò)接收透鏡匯聚于光電探測(cè)器上,形成像點(diǎn),使用對(duì)位置敏感的傳感器就可接收到這一信息。當(dāng)入射光點(diǎn)與該光學(xué)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相對(duì)入射光軸方向的振動(dòng)或位移時(shí),引起像光點(diǎn)在感光面上發(fā)生位移,從而引起光電探測(cè)器輸出電信號(hào)的變化,根據(jù)電信號(hào)的變化量可求出像點(diǎn)唯一的變化量,通過(guò)信號(hào)處理可得到被測(cè)目標(biāo)位移或振動(dòng)信號(hào)。
該方法對(duì)于振動(dòng)的測(cè)量是非接觸形式的。激光三角測(cè)振法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,發(fā)展比較成熟等優(yōu)點(diǎn),適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安裝使用。但是該方法的不利之處一方面是光電探測(cè)器的靈敏度和尺寸限制了該方法的分辨率和測(cè)量范圍,另一方面是發(fā)射透鏡的焦距限制了該方法的工作距離,不適于遠(yuǎn)距離處的微小振動(dòng)測(cè)量。
1.2 光強(qiáng)測(cè)振法
光強(qiáng)測(cè)振法[1-2]是利用被測(cè)目標(biāo)相對(duì)投射光束,或反射光束相對(duì)探測(cè)光路的位置變化導(dǎo)致探測(cè)光強(qiáng)的變化來(lái)探測(cè)振動(dòng)。
該方法對(duì)于振動(dòng)的測(cè)量既可以是接觸式的,也可以是非接觸式的。光強(qiáng)測(cè)振法具有信號(hào)處理方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。而且光強(qiáng)法與光纖的緊密結(jié)合,使得光強(qiáng)測(cè)振法的應(yīng)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步拓展。該方法的不利之處在于光強(qiáng)易受外界環(huán)境和光源干擾的影響,使得測(cè)量結(jié)果精度不高,所以一般采用多波長(zhǎng)、多光束等方法來(lái)改進(jìn)光強(qiáng)測(cè)振法的不利之處,提高光強(qiáng)測(cè)振法的抗干擾能力。
1.3 全息測(cè)振法
全息法[1-2]是將相干光束的一部分作為參考光波,其余部分投射到物體上并被其反射作為物光波,兩光波相遇產(chǎn)生干涉,所形成的干涉場(chǎng)反映了被測(cè)物體的振動(dòng)情況,該干涉場(chǎng)由照相底片記錄經(jīng)過(guò)適當(dāng)顯影形成全息圖。全息干涉測(cè)振可以對(duì)整個(gè)振動(dòng)面上的點(diǎn)位置進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)比較不同時(shí)刻的全息干涉圖,就能夠描繪出被測(cè)振動(dòng)面上各點(diǎn)的振動(dòng)情況。
該方法對(duì)于振動(dòng)的測(cè)量是非接觸形式的全場(chǎng)同時(shí)測(cè)量。全息測(cè)振法具有可以進(jìn)行面測(cè)量,同時(shí)獲得多點(diǎn)數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。該方法的不利之處在于須用銀鹽干板作記錄介質(zhì),全息圖需要進(jìn)行照相及沖洗等處理,操作過(guò)程復(fù)雜,處理?xiàng)l紋圖極其費(fèi)時(shí),無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量,實(shí)際應(yīng)用較困難。
1.4 激光多普勒效應(yīng)測(cè)振法
多普勒測(cè)量[4-7]中的多普勒信號(hào)通常都是從被測(cè)物體的散射光中獲得的,信噪比低,且包含有運(yùn)動(dòng)速度、光源、接收器之間的角度因素,由于這些因素會(huì)引入較大的測(cè)量誤差。對(duì)振動(dòng)特性的計(jì)算方法為信號(hào)中的每一個(gè)差拍波對(duì)應(yīng)一個(gè)位移當(dāng)量值,被測(cè)振幅的獲得是經(jīng)過(guò)對(duì)相鄰兩個(gè)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)之間的差拍波的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)而得到的。
該方法的測(cè)量不需要干涉儀組件,可精密裝配。激光多普勒效應(yīng)測(cè)振法具有被測(cè)速度矢量與多普勒頻移呈線性關(guān)系,對(duì)于任何復(fù)雜的物體運(yùn)動(dòng)都適合研究的優(yōu)點(diǎn)。因此,激光多普勒技術(shù)是一種高精度動(dòng)態(tài)測(cè)量方法。該方法的不利之處在于得不到小于當(dāng)量值的位移,測(cè)量分辨率很低。激光光柵多普勒效應(yīng)的微振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的提出改變了以上不足。
1.5 光纖與MEMS測(cè)振法
光纖與MEMS技術(shù)相結(jié)合的振動(dòng)傳感器[1-2,8]在振動(dòng)傳感領(lǐng)域中一軍突起。在微光機(jī)電傳感器中,光纖可作為傳光介質(zhì),為傳感器提供光連接,傳感器內(nèi)部的電信號(hào)經(jīng)由發(fā)光二極管轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào),再輸送到外部設(shè)備,這樣可以使測(cè)量結(jié)果大大免受外界電磁干擾。光纖也可用來(lái)構(gòu)造光路,成為集成傳感器的一部分,作為懸臂梁感受外界振動(dòng),通過(guò)測(cè)量經(jīng)過(guò)光纖的光強(qiáng)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)傳感。
光纖與MEMS技術(shù)相結(jié)合的振動(dòng)傳感器的優(yōu)點(diǎn)是可免疫外界電磁干擾,可應(yīng)用于避免使用電信號(hào)的場(chǎng)合,結(jié)構(gòu)布置靈活,適合應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)環(huán)境和復(fù)雜結(jié)構(gòu)空間下的振動(dòng)傳感測(cè)量,適用于微型化和集成化產(chǎn)品。
1.6 干涉測(cè)振法
干涉測(cè)振法是將光束正入射于物體表面,其反射回來(lái)的檢測(cè)光與參考光相遇形成干涉場(chǎng),此后再對(duì)干涉場(chǎng)進(jìn)行處理便得到所要測(cè)量的振動(dòng)信息。
該方法對(duì)于振動(dòng)的測(cè)量是非接觸精密測(cè)量。干涉測(cè)振法具有應(yīng)用范圍廣、重復(fù)性極高、可以對(duì)微小振動(dòng)進(jìn)行高精度測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。但是該方法的不利之處一方面是由于干涉測(cè)振法具有高靈敏性,環(huán)境擾動(dòng)對(duì)其影響非常突出,當(dāng)光程質(zhì)量不理想時(shí),測(cè)量將無(wú)法進(jìn)行。另一方面是在實(shí)際應(yīng)用中很難保證入射光垂直于被測(cè)物體表面,以及目標(biāo)物體表面的不平整性,使得由目標(biāo)物返回的檢測(cè)光與參考光將不能很好的重合,尤其當(dāng)兩束光偏差太大就不能形成干涉,這將使測(cè)量無(wú)法進(jìn)行。因此,人們先后發(fā)明了光波頻率調(diào)制補(bǔ)償法、機(jī)械式位相調(diào)制補(bǔ)償法以及將機(jī)械補(bǔ)償和光調(diào)制相結(jié)合的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。
1.7 激光散斑測(cè)振法
激光散斑振動(dòng)測(cè)量技術(shù)[1-3]是利用激光的高相干性,當(dāng)激光照射到物體粗糙光學(xué)表面時(shí)將產(chǎn)生散斑場(chǎng),該散斑場(chǎng)是被測(cè)物體表面信息的載體,記錄下該散斑場(chǎng)并利用數(shù)字圖像處理技術(shù),就能以干涉條紋的形式得出被測(cè)信息的等高線,通過(guò)條紋判斷便能得出振動(dòng)物體的位移。
該方法一般采用多幀干涉圖取平均的方法來(lái)減少環(huán)境擾動(dòng)的影響,但并不能從根本上解決擾動(dòng)問(wèn)題。散斑干涉法適用于對(duì)頻率已知的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體振動(dòng)特性的分析,該方法的不利之處是精度和測(cè)量應(yīng)用范圍有限。
2 激光振動(dòng)測(cè)量的展望
激光振動(dòng)測(cè)量技術(shù)發(fā)展前景非常廣闊,對(duì)于激光振動(dòng)測(cè)量技術(shù)的研究工作也是研究人員為之做出不懈努力的工作方向。關(guān)于激光振動(dòng)測(cè)量的展望有如下幾個(gè)方面:
2.1 改善測(cè)量環(huán)境
隨著我國(guó)科技水平的不斷發(fā)展與提高,人類對(duì)于振動(dòng)測(cè)量精度的需求已經(jīng)達(dá)到了納米量級(jí)。目前的分辨率已經(jīng)不能實(shí)現(xiàn)人們對(duì)于某些研究領(lǐng)域項(xiàng)目的精度要求,對(duì)于納米精度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是人類在科研領(lǐng)域的新突破。環(huán)境是影響系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)納米精度的一方面問(wèn)題,像空氣溫濕度的變化、環(huán)境的振動(dòng)和聲學(xué)擾動(dòng)等都會(huì)影響測(cè)量精度。因此,可以采用隔離措施和建立確保穩(wěn)定環(huán)境溫度的恒溫室的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)納米測(cè)量精度。
2.2 結(jié)合多技術(shù)于測(cè)量
現(xiàn)代的激光振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)廣泛采用的是光、機(jī)、電與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行高精度、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量,大系統(tǒng)的概念、模糊理論、人機(jī)工程學(xué)的概念、自適應(yīng)原則、調(diào)頻技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、反饋原理這一系列相關(guān)理論都廣泛的應(yīng)用在現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì)中,促使測(cè)量與控制技術(shù)成為一個(gè)完整的有機(jī)整體。鑒于以上廣博知識(shí),更需要多知識(shí)、高技術(shù)人才團(tuán)結(jié)、協(xié)作完成由知識(shí)理論到儀器設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。
2.3 進(jìn)行科研創(chuàng)新
新的測(cè)量原理和方法是指導(dǎo)創(chuàng)新研究成果的理論依據(jù),傳統(tǒng)的振動(dòng)測(cè)量方法已經(jīng)不適用于納米級(jí)振動(dòng)測(cè)量的研究,要解決納米級(jí)振動(dòng)測(cè)量需要尋求新的測(cè)量原理和方法。將微觀物理和量子物理的最新研究成果應(yīng)用于測(cè)量系統(tǒng)中以及對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新性應(yīng)用是可行的。
2.4 多領(lǐng)域應(yīng)用
隨著科技的發(fā)展以及性價(jià)比高、質(zhì)量?jī)?yōu)良的激光振動(dòng)測(cè)量?jī)x問(wèn)世,激光振動(dòng)測(cè)量技術(shù)不僅可以應(yīng)用于機(jī)械制造的檢測(cè)中,還可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、材料檢測(cè)、航空航天等領(lǐng)域。
3 結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)今社會(huì)激光振動(dòng)測(cè)量技術(shù)與人類的生產(chǎn)、生活是息息相關(guān)的,此項(xiàng)技術(shù)促使人類的生產(chǎn)、生活質(zhì)量向著更好、更完善的方向發(fā)展。隨著激光振動(dòng)測(cè)量方法的成熟與完善,高精度、高效率、低成本的測(cè)量方案必將實(shí)現(xiàn)并走向成熟。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】工程測(cè)繪;技術(shù);數(shù)字化繪圖;遙感技術(shù).
近年來(lái), 我國(guó)測(cè)繪科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,為工程建設(shè)提供了強(qiáng)大技術(shù)支撐, 如鐵路公路中心線的標(biāo)定。水壩、橋梁及建筑物的空間位置的確定等,都需依據(jù)測(cè)量控制點(diǎn)和工程測(cè)量技術(shù)予以實(shí)現(xiàn). 以保證施工順利地進(jìn)行。為檢驗(yàn)工程質(zhì)量和監(jiān)視工程設(shè)施安全營(yíng)運(yùn)提供重要技術(shù)手段,主要有施工驗(yàn)線、工程驗(yàn)收測(cè)量以及工程建(構(gòu)) 筑物變形觀測(cè)等。在社會(huì)管理方面,一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)或一個(gè)城市的現(xiàn)代化管理往往需要運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)手段建立一系列的管理系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)高效、實(shí)時(shí)地管理,城市交通的科學(xué)管理離不開(kāi)現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng),它既需要集成大量、廣泛的空間基礎(chǔ)信息資料. 這些部必須運(yùn)用測(cè)繪科技手段來(lái)完成。以下就工程測(cè)繪測(cè)量技術(shù)作以簡(jiǎn)要闡述
1、GP S地理信息系統(tǒng)技術(shù)
G PS是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)處理地理空間及其相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),是融地理學(xué)、 測(cè)量學(xué):幾何學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和應(yīng)用對(duì)象為一體的綜合性高新技術(shù)。其最大的特點(diǎn)就在于:它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機(jī)地結(jié)合在一起.并通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕形象、直觀地顯示出來(lái) GPS具有以下的基本特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:一是公共的地理定位基礎(chǔ);二是多維結(jié)構(gòu);三是標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化;四是具有豐富的信息。地理信息系統(tǒng)對(duì)空間地理信息進(jìn)行處理, 準(zhǔn)確采集有關(guān)的數(shù)據(jù).并對(duì)地理空間數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行處理、管理、更新和分析,是采用數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體等最新技術(shù)的技術(shù)系統(tǒng).對(duì)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù) 自動(dòng)化技術(shù)的起重要支撐作用
2、RS遙感技術(shù)
遙感技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代.不直接接觸被研究的目標(biāo).感測(cè)目標(biāo)的特征信息(一般是電磁波的反射、輻射和發(fā)射輻射)。經(jīng)過(guò)傳輸、處理,從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛(wèi)星、航空、航天攝影測(cè)量等技術(shù)。 遙感技術(shù)依其波譜性質(zhì),可分為電磁波遙感技術(shù)、聲學(xué)遙感技術(shù)、物理場(chǎng)遙感技術(shù) 遙感信息技術(shù)已從可見(jiàn)光發(fā)展到紅外、微波:從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多時(shí)相、多極化;從空間維擴(kuò)展到時(shí)空維:從靜態(tài)分析發(fā) 展到動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。R S為GPS提供信息源,GPS為RS提供空間數(shù)據(jù)管理 和分析的技術(shù)手段( 圖像處理)。GPS作為GIS有力的補(bǔ)測(cè)、補(bǔ)繪手段。實(shí)現(xiàn)了GPS原始地圖數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新。Rs的綜合應(yīng)用是一種充分利 用各 自的技術(shù)特點(diǎn).快速準(zhǔn)確而又經(jīng)濟(jì)地為人們提供所需的有關(guān)信息 的新技術(shù),三者的緊密結(jié)合.為地形測(cè)量提供了精確的圖形和數(shù)據(jù)。
3、數(shù)字化繪圖
大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪是傳統(tǒng)工程測(cè)量的重要內(nèi)容,數(shù)字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端,如工作量大作業(yè)艱苦,作業(yè)程序復(fù)雜,煩瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作.成圖周期長(zhǎng),產(chǎn)品單一 等缺點(diǎn),符合現(xiàn)代飛速發(fā)展的工程需要 在采集數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)采集人員要準(zhǔn)確應(yīng)用地物代碼,以免在內(nèi)業(yè)成 圖時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤;在觀測(cè)開(kāi)始時(shí), 相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照要求應(yīng)對(duì)測(cè)站 點(diǎn)進(jìn)行檢查,跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動(dòng)成圖的要求作業(yè).確保能完整地 描述地形地貌的特征點(diǎn),必須通過(guò)繪制草圖來(lái)表明各個(gè)地物碎部點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系,測(cè)量坎子時(shí)。要量取坎子比高.坎下也要進(jìn)行地形點(diǎn)采集。當(dāng)一個(gè)測(cè)區(qū)完成后,如果有必要可把數(shù)據(jù)備份。目前, 數(shù)字化成圖技術(shù)主要有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模 式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法, 主要設(shè)備是全站儀、 電子 手簿等,其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確 、便于人員分配,從而具有較 高的成圖效率。具有以下的特點(diǎn)
3 .1 一測(cè)多用
如在一些綜合性較強(qiáng)的工程中需要對(duì)同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖, 過(guò)去的平板測(cè)圖方法則需要重復(fù)工作.而數(shù)字化測(cè)圖則可以同時(shí)根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個(gè)地形圖- 因?yàn)橥?比例尺包含了大比例尺地形圖測(cè)圖范圍。僅需先測(cè)大比例尺圖范圍.再補(bǔ)充小比例尺測(cè)圖范圍即可滿足各不同專業(yè)人員對(duì)不同比例尺的 地形圖的需要
3 .2 精度高
數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時(shí),利用全站儀現(xiàn)場(chǎng) 自動(dòng)采集地 形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo), 并 自動(dòng)存儲(chǔ),在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí)。完全保持了外業(yè)測(cè)量的精度, 消除了人為的錯(cuò)誤及誤差來(lái)源。 而且外業(yè)工作省略了讀 數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)繪圖等外業(yè)工序,減少了作業(yè)人員, 外業(yè)工效大大提高,時(shí)間縮短, 直接生產(chǎn)成本大幅度下降。
3 .3 勞動(dòng)強(qiáng)度小
數(shù)字化成圖的過(guò)程,減輕了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,使生產(chǎn)周期大大縮短能及時(shí)滿足用戶的要求。
3 .4 便于保存管理及更新方便
數(shù)字化產(chǎn)品既可以存儲(chǔ)在軟盤上,也可以通過(guò)繪圖儀繪在所需的圖紙上,線條、線劃粗細(xì)均勻,注記、字體工整,圖面整齊、美觀。且便于 修改,能更好地保證圖形的現(xiàn)勢(shì)性和不變形性。避免重復(fù)測(cè)繪造成的浪 費(fèi),增加地形圖的實(shí)用性和用戶的廣泛性
4、工程測(cè)量中的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是基于數(shù)字影像與攝影測(cè)量的基本原理-應(yīng)用計(jì)算 機(jī)技術(shù)、 數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法。就攝影測(cè)量本身而言,從測(cè)繪的角度上來(lái)看數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量還是利用影像來(lái)進(jìn)行測(cè)繪的科學(xué)與技術(shù):而從信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)科學(xué)的角度 來(lái)看,它是利用影像來(lái)重建三維表面模型的科學(xué)與技術(shù)。也就是在“室內(nèi)”重建地形的三維表面模型然后在模型上進(jìn)行測(cè)繪從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)。它與原來(lái)的攝影測(cè)量沒(méi)有區(qū)別。因而,在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中,整個(gè)的 生產(chǎn)流程與作業(yè)方式,和傳統(tǒng)的攝影測(cè)量差別似乎不大, 但是它給傳統(tǒng) 的攝影測(cè)量帶來(lái)了重大的變革.
目前通過(guò)在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像.內(nèi)業(yè)使用專 門的航測(cè)軟件處理,進(jìn)行的航空攝影測(cè)量是大面積、大比例尺地形測(cè)圖、地籍測(cè)量的重要手段與方法, 在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配,建立地面的數(shù)字模型。 再通過(guò)專用的軟件來(lái)獲得數(shù)字地圖該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)完成。它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)。特別適合 于城市密集地區(qū)的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大.如果一 個(gè)測(cè)區(qū)較小,它的成本就顯得較高。但可以說(shuō)是今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè) 重要發(fā)展方向,未來(lái)社會(huì)要求的是可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。并且隨著全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn)。加上GPS技術(shù)在攝影測(cè)量中的應(yīng)用 使得攝影測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。
5、結(jié)語(yǔ)
綜上,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步.在工程測(cè)繪領(lǐng)域也必然會(huì)帶來(lái)新的 突破, 現(xiàn)代工程測(cè)量必將朝著測(cè)量數(shù)字化方向邁進(jìn)。實(shí)踐中還有一些 問(wèn)題亟待不斷去的探討研究,鑒于作者水平有限,文中論述不到之處 望行業(yè)同仁多多指正,今后亦會(huì)加強(qiáng)相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。爭(zhēng)取為工程測(cè)繪測(cè)量技術(shù)研究面建言獻(xiàn)策 。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]三坐標(biāo);測(cè)量機(jī);自動(dòng)測(cè)量技術(shù)
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的操作及測(cè)量軟件的使用。實(shí)踐證明,利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)開(kāi)設(shè)測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程有利于學(xué)生鞏固測(cè)量技術(shù)的理論知識(shí),掌握最先進(jìn)的測(cè)量技術(shù),有效地提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。并對(duì)人工測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行了比較。
1.自動(dòng)測(cè)量時(shí)的測(cè)頭走向
像圖1所示,如果測(cè)頭停留在初始位置A處,為了探測(cè)工作的表面點(diǎn)C,一般先快速驅(qū)使測(cè)頭到點(diǎn)C表面法線上方很近的一點(diǎn)B,再沿法線方問(wèn)慢速探測(cè)點(diǎn)C,之后快速到達(dá)點(diǎn)D,慢速探測(cè)點(diǎn)E……如此反復(fù),逐點(diǎn)測(cè)量。測(cè)量完成后,測(cè)頭停留在空曠的H處。這樣快速運(yùn)動(dòng)的目的是為了提高測(cè)量的效率,而慢速探測(cè)是為了保證測(cè)量精度。把點(diǎn)B、D、F稱之為避障點(diǎn),把點(diǎn)C、E和G稱之為探測(cè)點(diǎn),把BC、DE和FG稱之為“探測(cè)方向矢量”。實(shí)際上,測(cè)頭在C、E、G等點(diǎn)以低速沿法向前進(jìn)與工件表面接觸后,先后退一小段距離,以保護(hù)測(cè)頭免受損害。這一距離通常很小,只有零點(diǎn)幾毫米到2mm(圖1未表示),再走向避障點(diǎn)D、F、H。如果測(cè)量已知的幾何要素,這些“避障點(diǎn)”、“探測(cè)點(diǎn)”和“方向矢量”都可通過(guò)程序自動(dòng)生成。如果測(cè)量未知要素,就需要通過(guò)人工測(cè)量并用自學(xué)習(xí)程序記錄它們。
2.自動(dòng)測(cè)量
自動(dòng)測(cè)量要比人工測(cè)量同比節(jié)約很大的工時(shí),測(cè)量精確度更高,測(cè)量后的結(jié)果更穩(wěn)定。當(dāng)測(cè)量一批噴油嘴壓緊塊零件的尺寸時(shí),首先對(duì)某一個(gè)零件進(jìn)行人工來(lái)測(cè)量,計(jì)算機(jī)把人工操作整個(gè)過(guò)程及相關(guān)信息記下來(lái),同時(shí)保存下來(lái),重復(fù)測(cè)量時(shí),按照人工測(cè)量的方式裝夾工件,建立坐標(biāo)系。然后,利用人工測(cè)量的一些相關(guān)信息并加入必要的避障點(diǎn)編寫自動(dòng)測(cè)量的程序。最后,將手動(dòng)方式改為自動(dòng)方式進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量。
2.1裝夾工件
CMM對(duì)被測(cè)產(chǎn)品在測(cè)量空間的安裝基準(zhǔn)無(wú)特別要求,但要方便工件坐標(biāo)系的建立。由于CMM的實(shí)際測(cè)量過(guò)程是在獲取測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)后,以數(shù)學(xué)計(jì)算的方法還原出被測(cè)幾何元素及它們之間的位置關(guān)系,因此測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量采用一次裝夾來(lái)完成所需數(shù)據(jù)的采集,以確保工件的測(cè)量精度,減少因多次裝夾而造成的測(cè)量換算誤差。一般選擇工件的端面或覆蓋面大的表面作為測(cè)量基準(zhǔn),若已知被測(cè)件的加工基準(zhǔn)面,則應(yīng)以其作為測(cè)量基準(zhǔn)。
2.2建立坐標(biāo)系
在測(cè)量零件之前,必須建立精確的工件坐標(biāo)系,便于零件測(cè)量及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。測(cè)量較為簡(jiǎn)單的幾何尺寸(包括相對(duì)位置)使用機(jī)器坐標(biāo)系就可以了。而在測(cè)量一些較為復(fù)雜的工件需要在某個(gè)基準(zhǔn)面上投影或要多次進(jìn)行基準(zhǔn)變換時(shí),工件坐標(biāo)系的建立在測(cè)量過(guò)程中就顯得尤為重要了。工件坐標(biāo)系的建立方式取決于零件類型及零件所擁有的基本幾何元素情況。其中最常用的通過(guò)面、線、點(diǎn)特征來(lái)建立工件坐標(biāo)系包含3個(gè)步驟,并且有其嚴(yán)格的順序。具體是:(1)確定空間平面,即選擇基準(zhǔn)面。通過(guò)測(cè)量零件上的一個(gè)平面來(lái)找正被測(cè)零件,保證z軸垂直于該基準(zhǔn)面:(2)確定平面軸線,即選擇X或Y軸。確定其中一軸線方向后,根據(jù)右手定則即可確定另一軸線的方向:(3)設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)。設(shè)定測(cè)量的基準(zhǔn)面為z=0,X軸為Y=0,Y軸為X=0的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。在PC-DIMS軟件的坐標(biāo)系功能模塊中輸入所測(cè)量或構(gòu)造的面、線、點(diǎn)元素自動(dòng)建立工件坐標(biāo)系?;贑AD數(shù)模的檢測(cè)要根據(jù)CAD數(shù)模上的坐標(biāo)系選擇需測(cè)量的基本元素。如圖2所示,先測(cè)量工件的上表面——一平面1,將其定義為基準(zhǔn)面,建立z軸的正方向。測(cè)量直線1將其定義為X軸,根據(jù)右手定則可確定Y軸的正方向。用基準(zhǔn)面約束原點(diǎn)z值,用X軸約束原點(diǎn)的Y值,再測(cè)量直線2約束原點(diǎn)的X值,得到坐標(biāo)系的原點(diǎn),建立工作坐標(biāo)系。這種常用的工件坐標(biāo)系的建立方法,也稱為3-2-1法。若同時(shí)需要幾個(gè)測(cè)量坐標(biāo)系,可以將其命名并存儲(chǔ),再以同樣的方法建立第二個(gè)、第三個(gè)測(cè)量坐標(biāo)系,測(cè)量時(shí)靈活調(diào)用即可。
2.3件特征元素的測(cè)量
【關(guān)鍵詞】測(cè)繪新技術(shù);礦山測(cè)量;應(yīng)用
隨著社會(huì)的發(fā)展,礦山生產(chǎn)對(duì)于測(cè)量技術(shù)的要求也越來(lái)的越高。測(cè)量的準(zhǔn)確度直接關(guān)系著礦山生產(chǎn)的安全度。因此,受到的廣泛的重視。礦山生產(chǎn)中的如何能夠提高測(cè)量的精確度成為技術(shù)人員不斷努力的目標(biāo)。通過(guò)技術(shù)人員不斷的研究,促使一些先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)廣泛的應(yīng)用到了礦山生產(chǎn)中,從而提高了測(cè)量的精確度,為礦山生產(chǎn)提供了有力的安全保證。所謂的數(shù)字測(cè)量技術(shù)包括很多的先進(jìn)的技術(shù)。例如:全站儀、GPS定位技術(shù)、RTK技術(shù)、三維數(shù)字軟件技術(shù)等等。通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)量技術(shù),大大降低了測(cè)量的勞動(dòng)量,提高了測(cè)量的效率,并且數(shù)字測(cè)量技術(shù)的最大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是精確度非常高,因此,礦山企業(yè)應(yīng)廣泛的應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),從而提高測(cè)量的效率和生產(chǎn)的安全性,推動(dòng)礦山產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。
1、礦山測(cè)量中數(shù)字化測(cè)量技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析
第一,在礦山測(cè)量中采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù),可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù),直接將礦山的地形地貌以及地籍要素在計(jì)算機(jī)上反映出來(lái),有利于直接使用測(cè)量成果指導(dǎo)礦山開(kāi)采工作的進(jìn)行。
第二,采用數(shù)字化測(cè)量效率較高,測(cè)量成果在短時(shí)間內(nèi)可以獲取,因此有助于在礦山生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)的測(cè)量監(jiān)測(cè),可以實(shí)現(xiàn)快速出圖,指導(dǎo)礦山安全生產(chǎn)工作開(kāi)展,同時(shí)為生產(chǎn)決策以及預(yù)警提供準(zhǔn)確的決策依據(jù)。
第三,數(shù)字化測(cè)量技術(shù)可以按照生產(chǎn)的實(shí)際需要,對(duì)測(cè)量成果中的各種要素進(jìn)行數(shù)據(jù)提取處理,能夠獲取用途更為廣泛的圖紙或者數(shù)據(jù)資料,數(shù)字化測(cè)量成果的使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
第四,數(shù)字化測(cè)量范圍較廣,而且測(cè)量精度較高。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)涵蓋了空間信息技術(shù)、內(nèi)外業(yè)一體化測(cè)量技術(shù)、三維可視化技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)、數(shù)字化地形圖測(cè)繪以及變形監(jiān)測(cè)技術(shù)等內(nèi)容,因此涵蓋范圍非常廣,不僅可以降低礦山測(cè)量的工作量,同時(shí)也能夠保證測(cè)量的精度與準(zhǔn)確度。
2、礦山測(cè)量中的數(shù)字化測(cè)量應(yīng)用技術(shù)
2.1 三維可視化技術(shù)
礦山測(cè)量中三維可視化技術(shù)主要是描述與理解地面以及地下眾多地質(zhì)現(xiàn)象特征的手段,也是各種數(shù)據(jù)體的一種表征形式。在礦山測(cè)量過(guò)程中采用三維可視化技術(shù),可以對(duì)礦山的空間信息、空間位置關(guān)系進(jìn)行全面的理解,為礦山測(cè)量工作人員開(kāi)展空間分析工作提供全面的數(shù)據(jù)支持。三維可視化技術(shù)的實(shí)施步驟主要有以下幾方面:
2.1.1數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集主要是通過(guò)使用三維激光掃描技術(shù)等措施對(duì)礦山的地形進(jìn)行掃描,以便于獲取礦山開(kāi)采現(xiàn)狀點(diǎn)、云影響、等高線以及邊坡變化情況等重要的信息資料。
2.1.2數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理主要是在完成數(shù)據(jù)采集之后,通過(guò)去除噪點(diǎn)、數(shù)據(jù)拼接以及三維建模對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行的系統(tǒng)的處理工作?,F(xiàn)階段對(duì)于數(shù)據(jù)處理一般采用專業(yè)的處理軟件,例如對(duì)于點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理可以使用專業(yè)的點(diǎn)云處理軟件,完成數(shù)據(jù)過(guò)濾以及多站數(shù)據(jù)的擬合工作,通過(guò)數(shù)據(jù)處理之后,完成真實(shí)精準(zhǔn)的礦山三維模型。
2.1.3管理平臺(tái)建設(shè)
通過(guò)建設(shè)三位系統(tǒng)平臺(tái),可以使得礦山測(cè)量以及生產(chǎn)管理人員在不同地點(diǎn)以及環(huán)境下,通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)礦山生產(chǎn)區(qū)域的空間位置、設(shè)備屬性等相識(shí)的信息進(jìn)行查詢預(yù)覽,并進(jìn)行生產(chǎn)的調(diào)度管理。
2.2 空間信息技術(shù)
空間信息技術(shù)主要是指3S技術(shù),主要是由GPS\RS以及GIS技術(shù)組成,在礦山測(cè)量中采用空間信息技術(shù)具有較好的先進(jìn)性與時(shí)效性。
2.2.1 GP技術(shù)
GPS技術(shù)主要是是由用戶部分、地面監(jiān)控部分以及空間部分三部分組成,作為由衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展衍生而來(lái)的測(cè)量技術(shù),GPS技術(shù)與傳統(tǒng)的礦山測(cè)量技術(shù)相比,具有測(cè)量精度高、測(cè)量靈活性好以及全天候的特點(diǎn),無(wú)需考慮測(cè)量中測(cè)量點(diǎn)的通視問(wèn)題,也不會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差的積累,因此在礦山測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。
2.2.2 RS技術(shù)
RS技術(shù)即遙感技術(shù),通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行掃描、攝影、傳輸以及處理,對(duì)地表地物信息進(jìn)行距離控測(cè)與識(shí)別,主要是由傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)以及目標(biāo)信息特征分析測(cè)量技術(shù)組成。采用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山測(cè)量,不僅可以高效準(zhǔn)確的完成對(duì)礦山地形圖的測(cè)繪,同時(shí)還可以完成礦山環(huán)境的監(jiān)測(cè),對(duì)于實(shí)現(xiàn)礦山大面積監(jiān)測(cè)非常有益。
2.2.3 GIS技術(shù)
GIS技術(shù)即地理信息系統(tǒng)技術(shù),主要是以地理空間作為基礎(chǔ),并按照地理模型分析防范,提供多種空間以及動(dòng)態(tài)的地理信息數(shù)據(jù)資料。地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)量主要是采用礦區(qū)地理信息系統(tǒng),通過(guò)將礦山資源環(huán)境信息作為平臺(tái),將測(cè)量數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及輸出使用形成數(shù)字化的技術(shù)體系,可以滿足礦山生產(chǎn)對(duì)于數(shù)據(jù)資料的基本需要。
2.3 數(shù)字化繪圖技術(shù)
對(duì)于礦山生產(chǎn)而言,地表以及地下的地質(zhì)條件或者是礦山開(kāi)采通道這些內(nèi)容都是客觀的,但是會(huì)隨著礦山生產(chǎn)的推進(jìn)出現(xiàn)一系列的變化,例如礦山生產(chǎn)過(guò)程中礦質(zhì)變化以及采層厚度等內(nèi)容。因此將礦山地表以及地下情況反映到圖紙上,為礦山生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的資料也是礦山測(cè)量工作的重要內(nèi)容。這就對(duì)于圖紙的時(shí)效性以及準(zhǔn)確性提出了較高的要求。在礦山測(cè)量繪圖上采用數(shù)字化的軟件繪圖,不僅可以實(shí)現(xiàn)智能化、信息化繪圖,同時(shí)可以借助于計(jì)算機(jī)的管理分析,能夠準(zhǔn)確的對(duì)礦山實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握。此外數(shù)字化繪圖還可以避免受到圖紙尺寸的影響,利于修改儲(chǔ)存與使用,并能夠與GIS數(shù)據(jù)系統(tǒng)相結(jié)合,對(duì)礦山的開(kāi)發(fā)規(guī)劃與運(yùn)輸路線進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。
3、數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的具體應(yīng)用研究
(1)對(duì)礦山的地形以及采掘剝離現(xiàn)狀進(jìn)行測(cè)量分析。通過(guò)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)可以一次性完成對(duì)于礦山的測(cè)量,尤其是對(duì)于礦山地形雖不得測(cè)量,并且能夠得到準(zhǔn)確的三位地形坐標(biāo)。同時(shí)數(shù)字化的測(cè)量技術(shù)還能夠生成三維可視化的圖像,為礦山采掘區(qū)、剝離區(qū)的測(cè)量提供準(zhǔn)確的三位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
(2)為礦山工程作業(yè)中鉆孔、征地以及邊界劃分進(jìn)行定位。通過(guò)采用數(shù)字化的測(cè)量技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦山某一區(qū)域進(jìn)行定位測(cè)量與規(guī)劃,尤其是對(duì)礦山的開(kāi)采、施工測(cè)量中進(jìn)行具置的定位和邊界的確定,不僅可以遠(yuǎn)距離測(cè)量,而且不受氣候影響。
(3)為礦山安全生產(chǎn)提供測(cè)量數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng),能夠形成礦山開(kāi)采管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),并可以減少數(shù)據(jù)傳遞與處理環(huán)節(jié),測(cè)量精度、速度得到了大幅度的提高。
(4)對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行檢驗(yàn)符合。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)還可以迅速準(zhǔn)確的對(duì)礦山測(cè)量成果進(jìn)行檢驗(yàn)符合,能夠?yàn)榈V山生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù),并及時(shí)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行糾正。
4、結(jié)語(yǔ)
全面推動(dòng)數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山生產(chǎn)中應(yīng)用基于數(shù)字測(cè)量技術(shù)測(cè)量的高效性和精確性,礦山生產(chǎn)應(yīng)大力推廣數(shù)字測(cè)量技術(shù)。從而礦山以自動(dòng)化、信息化和智能化帶動(dòng)整個(gè)礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過(guò)科學(xué)的發(fā)展數(shù)字測(cè)量技術(shù),促進(jìn)整個(gè)礦山行業(yè)的優(yōu)化升級(jí)。推動(dòng)數(shù)字測(cè)量技術(shù)有助于礦業(yè)企業(yè)的新興路線實(shí)施。有助于引進(jìn)高技術(shù)的測(cè)量人才和先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備,促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在礦山生產(chǎn)中通過(guò)應(yīng)用數(shù)字測(cè)量技術(shù)能夠促進(jìn)礦產(chǎn)資源的綜合開(kāi)發(fā),為礦山生產(chǎn)提供安全性的保障。因此,基于數(shù)字測(cè)量的種種優(yōu)勢(shì),礦產(chǎn)企業(yè)需要全面的推動(dòng)數(shù)字測(cè)量技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用,提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:測(cè)量工程;測(cè)量技術(shù);發(fā)展
中圖分類號(hào):TB22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言:近年來(lái),測(cè)量技術(shù)取得了快速發(fā)展,并逐步朝著科學(xué)化、數(shù)字化和自動(dòng)化的方向邁進(jìn)。其測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)日益規(guī)范,數(shù)據(jù)管理也越來(lái)越科學(xué)。全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)、數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工程測(cè)量過(guò)程中中,為提高我國(guó)工程測(cè)量水平發(fā)揮了巨大作用。
一、工程測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)介
工程測(cè)量技術(shù),顧名思義就是在工程的建設(shè)中,運(yùn)用各種測(cè)量?jī)x器進(jìn)行工程測(cè)量。工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用大大提高了測(cè)量的精準(zhǔn)度,為工程的發(fā)展起到相應(yīng)的促進(jìn)作用。其中,測(cè)量?jī)x器在測(cè)量工作中起到的作用不可小覷。在傳統(tǒng)的工程測(cè)量工作中,對(duì)地形、道路以及施工等進(jìn)行測(cè)量,但是,現(xiàn)如今的測(cè)量工作主要運(yùn)用光電測(cè)距儀、激光掃平儀等較為先進(jìn)的設(shè)備和工具。其測(cè)量水準(zhǔn)逐漸增強(qiáng)。這些先進(jìn)的儀器不僅避免了傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器的局限,同時(shí)也為工程測(cè)量的現(xiàn)代化以及自動(dòng)化創(chuàng)造了有利的條件。
(一)地理信息系統(tǒng)(GIS):GIS測(cè)量技術(shù)具有以下特點(diǎn):第一,操作平臺(tái)是計(jì)算機(jī)編程;第二,數(shù)據(jù)的使用和存儲(chǔ)采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù);第三,奠定了公共地理定位的基礎(chǔ);第四,本質(zhì)是全球空間分析即時(shí)技術(shù)。由此可見(jiàn),GIS不僅是測(cè)量技術(shù)也是信息系統(tǒng),它能夠有效實(shí)現(xiàn)空間對(duì)象的管理。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,GIS正朝著網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)化、應(yīng)用社會(huì)化、系統(tǒng)集成化、數(shù)據(jù)規(guī)范化、系統(tǒng)智能化的方向快速邁進(jìn)。
(二)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS):近年來(lái),GPS技術(shù)被廣泛應(yīng)運(yùn)用現(xiàn)代測(cè)量中。它具有以下顯著特點(diǎn):第一,操作簡(jiǎn)單;第二,測(cè)量時(shí)間短,節(jié)省時(shí)間;第三,抗干擾性能強(qiáng);第四,超強(qiáng)的保密性;第五,功能齊全,效率高。憑借以上獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),GPS的應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴(kuò)大,衛(wèi)星和通訊技術(shù)的發(fā)展無(wú)疑使GPS技術(shù)提升空間大大加大,同時(shí)其應(yīng)用前景也越來(lái)越廣闊,勢(shì)必成為許多行業(yè)耐以生存和發(fā)展的重要技術(shù)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)(RTK)正是在GPS技術(shù)上發(fā)展而來(lái)的新興技術(shù),使用RTK進(jìn)行測(cè)量時(shí),只用在規(guī)定的基準(zhǔn)控制點(diǎn)(可以省去布設(shè)控制點(diǎn)的環(huán)節(jié)),就可以一次形成電子地圖。因此,RTK在一定程度上節(jié)省了人力物力。同時(shí),RTK可以根據(jù)數(shù)據(jù)和成果進(jìn)行快速放樣,因而可以有效應(yīng)用于工程測(cè)量或者數(shù)字化測(cè)圖中。
(三)遙感技術(shù)RS:遙感技術(shù)(RS)的工作原理是利用物體對(duì)波普產(chǎn)生的不同相應(yīng),來(lái)識(shí)別和判斷地面上的物體。它主要通過(guò)遙感器探測(cè)物體性質(zhì)。目前,遙感技術(shù)(RS)作為目前最為先進(jìn)的空間探測(cè)技術(shù)之一,已經(jīng)廣泛用于水文、地理、氣象、資源環(huán)境等不同領(lǐng)域,并發(fā)揮著不可替代的作用。航空遙感是當(dāng)前進(jìn)
行地形圖測(cè)量最為重要手段,其成效也相當(dāng)顯著。
(四)集成的3S技術(shù):3S技術(shù)把遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球衛(wèi)星定位(GPS)有效結(jié)合,從而達(dá)到及時(shí)地收集、處理、更新各種環(huán)境信息和空間信息的目的。該技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用為相關(guān)工作者收集各種空間信息和環(huán)境信息提供了便利,是獲得精確圖形和數(shù)據(jù)的有力保障。
(五)數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù):目前,數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工程測(cè)量中。特別是高精度測(cè)量?jī)x器和攝影機(jī)配合全球衛(wèi)星定位GPS技術(shù),可以在不與被測(cè)物體相接觸的情況下,提供全面、系統(tǒng)、實(shí)時(shí)的三維空間信息。與此同時(shí),它還具有以下特征:第一,降低測(cè)量工作量;第二,測(cè)量效率高;第三,測(cè)量精準(zhǔn)度高。因而,它在大比例尺繪圖、地籍測(cè)量、建筑變形監(jiān)測(cè)等方面成功取代傳統(tǒng)測(cè)量手段,發(fā)揮著不可替代的作用。航空攝影測(cè)量是目前大型工程勘察測(cè)量、城市大比例尺地圖、地籍圖測(cè)量的重要途徑,它可以生各種形式與類型的地圖,比如數(shù)字地圖、線劃地圖、影像地圖等。比例尺最大可以為1:500。航空攝影測(cè)量的成圖方法在高精度解析測(cè)圖成圖和模擬測(cè)圖儀成圖的基礎(chǔ)上,新增了立體坐標(biāo)測(cè)圖收集相關(guān)數(shù)據(jù),然后自動(dòng)進(jìn)行繪圖。近年來(lái),隨著全球衛(wèi)星定位GPS技術(shù)在數(shù)字化攝影測(cè)量中的應(yīng)用,航空攝影測(cè)量能夠大大減少連測(cè)野外控制點(diǎn)的工作,從而提高攝影測(cè)量的效率與質(zhì)量,為攝影測(cè)量的數(shù)字化、科學(xué)化和自動(dòng)化做貢獻(xiàn)。
二、現(xiàn)代工程測(cè)量中數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用
(一)地籍測(cè)量:改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,城市化腳步日益加快,地籍測(cè)量工作在全國(guó)范圍內(nèi)全面進(jìn)行。隨著小城鎮(zhèn)城市化速度不斷加快,全國(guó)各地對(duì)地籍圖的需求量也日益增長(zhǎng)。在全國(guó)建立起有效土地信息管理系統(tǒng),弄清城鎮(zhèn)土地的具體面積、相關(guān)屬性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值是地籍測(cè)量的最終目的。
(二)水利工程領(lǐng)域:數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用也極其廣泛,并未水利工程建設(shè)作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
1、對(duì)江河、湖泊的實(shí)時(shí)監(jiān)控可采用RS遙感技術(shù)。
2、RS、GIS技術(shù)可以有效對(duì)洪水、干旱等災(zāi)情進(jìn)行預(yù)報(bào),并未控制災(zāi)情提供精確信息和相關(guān)技術(shù)支持。
3、另外,在水庫(kù)擇址的時(shí)候,可以有效利用GPS技術(shù)進(jìn)行引水渠設(shè)計(jì)和水庫(kù)容量計(jì)算等。從而使我國(guó)水資源的開(kāi)發(fā)用利用更加科學(xué)、合理,為水資源的保護(hù)工作提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
(三)工程建設(shè)以及地質(zhì)工程勘探方面
1、利用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)可以按照不同的工程性質(zhì)和工程施工現(xiàn)場(chǎng)地形特征,建立不同的控制網(wǎng),采取各不相同的測(cè)量放樣法,把設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化為實(shí)物。同時(shí),需要定期對(duì)建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,并把測(cè)量數(shù)據(jù)制作成表格,從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)與了解建筑物位穩(wěn)、沉陷、擺動(dòng)以及傾斜情況,確保建筑工程的安全可靠性。
2、現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)工程勘探方面也發(fā)揮了巨大作用。比如:礦產(chǎn)資源勘察過(guò)程中,相關(guān)工作者可利用測(cè)量技術(shù)獲得準(zhǔn)確的地形圖,對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),全面發(fā)揮現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的合理開(kāi)發(fā)與健康發(fā)展。
3、全球衛(wèi)星定位技術(shù)的運(yùn)用
這就是人們通常所說(shuō)的GPS技術(shù),具有較為悠久的歷史,其代表國(guó)家是美國(guó)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以在陸??盏榷喾N領(lǐng)域中得以應(yīng)用,通過(guò)對(duì)接收機(jī)的改進(jìn),對(duì)載波相位差分技術(shù)的發(fā)展,GPS技術(shù)的外延不斷增大。近年來(lái),一些科研人員在全球衛(wèi)星定位技術(shù)的基礎(chǔ)上,又研制出了一種較為先進(jìn)的技術(shù)方法,即RTK。由空間的二維性過(guò)度到三維,實(shí)現(xiàn)對(duì)流動(dòng)站的結(jié)果進(jìn)行監(jiān)測(cè),而且其精準(zhǔn)程度較高,是對(duì)GPS技術(shù)的發(fā)展。在具體的工作過(guò)程中,主要是將GPS接收機(jī)在已知的定點(diǎn)上進(jìn)行安裝,實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的測(cè)量。對(duì)采集到的數(shù)據(jù)以載波的形式進(jìn)行輸出,通過(guò)電臺(tái)進(jìn)行發(fā)射。這些信號(hào)最終都由流動(dòng)站進(jìn)行接收。
4、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與GIS 技術(shù)的應(yīng)用
GIS是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、測(cè)量遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科。已成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)和地學(xué)空間信息顯示的基本手段與工具。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)不僅在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程,還在于它的空間提示、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和輔助決策功能。
三、結(jié)束語(yǔ):
綜上所述,測(cè)量技術(shù)被廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代工程測(cè)量的各個(gè)方面,對(duì)工程建設(shè)起止至關(guān)重要的作用。優(yōu)良的測(cè)量技術(shù)有利于保證工程進(jìn)度,提高工程質(zhì)量,確保工程順利竣工。因此,相關(guān)工作者應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)新的測(cè)量技術(shù)知識(shí)和理論,并在具體實(shí)踐中進(jìn)行反復(fù)論證,不斷優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù),發(fā)展新技術(shù),促進(jìn)測(cè)量技術(shù)更快、
更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:工程測(cè)量;應(yīng)用;3S
中圖分類號(hào):P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
隨著傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)向數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)轉(zhuǎn)化,當(dāng)前工程測(cè)量的發(fā)展可以概括為“六化”和“十六字”,所謂“六化”是:測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化,數(shù)據(jù)獲取及其處理的自動(dòng)化,測(cè)量過(guò)程控制和系統(tǒng)行為的智能化,測(cè)量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化,測(cè)量信息管理的可視化,信息共享和傳播的網(wǎng)絡(luò)化。 “十六字”是:連續(xù)、動(dòng)態(tài)、遙測(cè)、實(shí)時(shí)、精確、可靠、快速、簡(jiǎn)便。
1.先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器在工程測(cè)量中的應(yīng)用
20世紀(jì)80年代以來(lái),常規(guī)的光學(xué)儀器逐漸被電子儀器所替代。光電測(cè)距儀﹑精密測(cè)距儀﹑電子經(jīng)緯儀﹑全站儀﹑電子水準(zhǔn)儀﹑激光準(zhǔn)直儀等各種地面測(cè)量?jī)x器的迅速發(fā)展,成倍地提高了工程測(cè)量外業(yè)工作的效率和精度。傳統(tǒng)的三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)﹑邊角網(wǎng)﹑測(cè)距導(dǎo)線網(wǎng)所替代;具有自動(dòng)跟蹤和連續(xù)顯示功能的測(cè)距儀用于施工放樣測(cè)量;免棱鏡的全站儀解決了難以攀登和無(wú)法到達(dá)的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量工作;電子速測(cè)儀為細(xì)部測(cè)量提供了理想的儀器;精密測(cè)距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
全站儀的應(yīng)用,是地面測(cè)量技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。全站儀,即全站型電子速測(cè)儀(Electronic Total Station),是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng),全站儀測(cè)量可以利用電子手簿把野外測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄下來(lái),通過(guò)接口設(shè)備傳輸?shù)接?jì)算機(jī),利用“人機(jī)交互”方式進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理和圖形編輯,還可以在全站儀基礎(chǔ)上集成步進(jìn)馬達(dá)、CCD影像傳感器構(gòu)成的視頻成像系統(tǒng),并配置智能化的控制及應(yīng)用軟件,形成所謂的“測(cè)量機(jī)器人”,它能對(duì)一系列目標(biāo)自動(dòng)測(cè)量,為測(cè)圖和工程放樣向數(shù)字化方向發(fā)展開(kāi)辟了道路。
2.3S技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
“3S”技術(shù)是遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)這三種技術(shù)的統(tǒng)稱。
GPS是20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸??杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù),于1994年全面建成。近年來(lái),隨著GPS定位技術(shù)的不斷完善,GPS接收機(jī)已逐漸成為一種通用的定位儀器,在工程測(cè)量中取得廣泛的應(yīng)用。
RTK(Real - time kinematic)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法是一種新的常用的GPS測(cè)量方法, RTK能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度,它采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑。它的出現(xiàn)極大地提高了工程測(cè)量外業(yè)作業(yè)效率。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,RTK技術(shù)已由傳統(tǒng)的1+1或1+2發(fā)展到了廣域差分系統(tǒng)WADGPS,有些城市建立起CORS系統(tǒng),大大提高了RTK的測(cè)量范圍;在數(shù)據(jù)傳輸方面也有了長(zhǎng)足的進(jìn)展,由原先的電臺(tái)傳輸發(fā)展到現(xiàn)在的GPRS和GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸,大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率和范圍;在儀器方面,現(xiàn)在的儀器不僅精度高而且更簡(jiǎn)潔、容易操作。
遙感是以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ),在上世紀(jì)60年代初發(fā)展起來(lái)的一門新興技術(shù)。最初為航空遙感,自1972年美國(guó)發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星后,標(biāo)志著航天遙感時(shí)代的開(kāi)始。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,目前遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,成為一門實(shí)用的,先進(jìn)的空間探測(cè)技術(shù),多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星是對(duì)地觀測(cè)獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種比例尺地形圖都可以利用遙感影像來(lái)獲取,為工程測(cè)量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
地理信息系統(tǒng)今天已經(jīng)逐漸成為一門相當(dāng)成熟的技術(shù),并且得到了極廣泛的應(yīng)用。尤其是近些年,GIS更以其強(qiáng)大的地理信息空間分析功能,在GPS及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下,運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論,科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù),以提供管理與決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。 GIS與工程測(cè)量有著密切的關(guān)系,工程測(cè)量為GIS中的空間實(shí)體提供各種不同比例尺和精度的定位數(shù)據(jù);電子速測(cè)儀,GPS全球定位技術(shù),解析或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站,遙感圖像處理系統(tǒng)等現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的使用,可直接、快速和自動(dòng)地獲取空間目標(biāo)的數(shù)字信息產(chǎn)品,為GIS提供豐富和更為實(shí)時(shí)的信息源,并促使GIS向更高層次發(fā)展。
3S技術(shù)的結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,是一個(gè)自然的發(fā)展趨勢(shì),三者之間的相互作用形成了“一個(gè)大腦,兩只眼睛”的框架,GPS為RS和GIS提供區(qū)域信息及空間定位信息,而GIS進(jìn)行相應(yīng)的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息并進(jìn)行綜合集成,使之成為科學(xué)的決策依據(jù)。
3.數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,使大比例尺測(cè)圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪是工程測(cè)量的重要內(nèi)容和任務(wù),GEOMAP系統(tǒng)的出現(xiàn),把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來(lái),形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng),系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動(dòng)繪制。系統(tǒng)可直接提供紙圖,也可提供軟盤,為專業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化,建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是基于數(shù)字影像和攝影測(cè)量的基本原理,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法,提取所攝對(duì)象以數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息的學(xué)科。航空攝影測(cè)量是大面積、大比例尺地形測(cè)圖、地籍測(cè)量的重要手段和方法,可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn),加上GPS技術(shù)在攝影測(cè)量中的應(yīng)用,使得攝影測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。隨著全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用,攝影測(cè)量產(chǎn)品已經(jīng)從影像圖向4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,為建立各類專業(yè)的信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。
4.展望
伴隨著測(cè)繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步,工程測(cè)量將在以下方面將得到顯著發(fā)展:
(1)測(cè)量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展,其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。
(2)在變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中,將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng),并進(jìn)一步與大地測(cè)量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合,解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問(wèn)題。
(3)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測(cè)量、幾何重構(gòu)及質(zhì)量控制以及由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化流程生產(chǎn)過(guò)程的控制,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量查驗(yàn)與監(jiān)控的數(shù)據(jù)與定位要求越來(lái)越高,將促使三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
(4)工程測(cè)量將從土木工程測(cè)量、三維工業(yè)測(cè)量擴(kuò)展到人體科學(xué)測(cè)量。
(5)多傳感器的混合測(cè)量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人集成,可在大區(qū)域乃至國(guó)家范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)控制網(wǎng)的各種測(cè)量工作,GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目,在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:工程測(cè)量;GPS測(cè)量技術(shù);應(yīng)用;探討
中圖分類號(hào):P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
一、GPS測(cè)量技術(shù)原理及特點(diǎn)
1、原理
GPS是Global Poaitioning System的簡(jiǎn)稱——即全球定位系統(tǒng),20世紀(jì)70年代,由美國(guó)開(kāi)始研究開(kāi)發(fā),歷時(shí)20年,耗資200億美元,終于在1994年全面建成,該系統(tǒng)可以對(duì)海陸空進(jìn)行全方位的實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位,是新型衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)擁有的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)是:全天候、精度高、操作簡(jiǎn)便、高效益,因此受到了眾多測(cè)繪工作者的信賴。GPS系統(tǒng)是一種采用距離交會(huì)法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。在需要的位置點(diǎn)架設(shè)GPS接收機(jī),在某一時(shí)刻同時(shí)接收了三顆以上的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文,通過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理和計(jì)算可求得該時(shí)刻GPS接收機(jī)至GPS衛(wèi)星的距離,同樣通過(guò)接收衛(wèi)星星歷可獲得該時(shí)刻這些衛(wèi)星在空間的位置(三維坐標(biāo))。
2、 特點(diǎn)
2.1、 測(cè)站之間無(wú)需通視。GPS工程測(cè)量對(duì)各個(gè)測(cè)站間的要求很簡(jiǎn)單,相互之間不需要通視,僅要注意測(cè)站的上部空間需開(kāi)闊,以保障GPS系統(tǒng)在接收衛(wèi)星的信號(hào)時(shí)不擾。也正是由于這個(gè)特點(diǎn)為測(cè)量工程節(jié)省了大量的造標(biāo)費(fèi)用。因?yàn)楦鱾€(gè)測(cè)站無(wú)需通視,點(diǎn)位的選擇就很靈活、方便,可以根據(jù)具體工程的需要來(lái)選擇位置,省去了大地網(wǎng)測(cè)量中的過(guò)渡點(diǎn)、傳算點(diǎn)的測(cè)量工作;
2.2 、定位精度高。一般的雙頻GPS接收機(jī)基線解精度為5mm+1ppm,紅外儀的精度則為5mm+5ppm,GPS測(cè)量出的精度相當(dāng)于紅外儀的精度,但距離越長(zhǎng),GPS測(cè)量的精度優(yōu)勢(shì)就越明顯。在各種應(yīng)用實(shí)踐中證明,GPS相對(duì)定位精度在50km以內(nèi)時(shí),可以達(dá)到10-6,GPS相對(duì)定位精度在100km~500km時(shí),可以達(dá)到10-7,GPS相對(duì)定位精度在1 000km時(shí),可以達(dá)到10-9。而在300 m~1 500m的工程精密定位測(cè)量過(guò)程中,1小時(shí)以上觀測(cè)的解,其平面位置誤差小于1mm,與ME-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)定的邊長(zhǎng)比較,其邊長(zhǎng)較差最大為0.5mm,校差中誤差為0.3mm;
2.3、 觀測(cè)時(shí)間短。在布設(shè)GPS控制網(wǎng)時(shí),各個(gè)測(cè)站的觀測(cè)時(shí)間大概是30min~40min,如果應(yīng)用快速靜態(tài)定位方法,其觀測(cè)的時(shí)間會(huì)更短。若是應(yīng)用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法(RTK-Real-time kinematic)能在5s內(nèi)求得測(cè)點(diǎn)坐標(biāo);
2.4 、提供三維坐標(biāo)。GPS測(cè)量在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí),可以精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程;
2.5、 操作簡(jiǎn)便。GPS測(cè)量系統(tǒng)接收機(jī)也在不斷的改進(jìn)、完善,其自動(dòng)化的程度也在逐步提高:接收機(jī)的體積越來(lái)越小,重量越來(lái)越輕,這在很大程度上減輕了外業(yè)測(cè)量人員的工作緊張程度和勞動(dòng)強(qiáng)度。而今GPS接收機(jī)已趨向于小型化和操作簡(jiǎn)便化,測(cè)量工作人員只需將天線對(duì)中、整平,量取天線高、打開(kāi)電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè),對(duì)獲取的數(shù)據(jù),利用各種數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理即求得測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。另外,GPS觀測(cè)工作在一天之中的任一時(shí)間都可以進(jìn)行,各種惡劣天氣、氣候情況對(duì)它的影響不是很大。
二、GPS 在工程測(cè)量中的應(yīng)用
1、 常規(guī)靜態(tài)測(cè)量
這種模式采用兩臺(tái)(或兩臺(tái)以上)GPS 接收機(jī),分別安置在一條或數(shù)條基線的兩端,同步觀測(cè)4 顆以上衛(wèi)星,每時(shí)段根據(jù)基線長(zhǎng)度和測(cè)量等級(jí)觀測(cè)45 分鐘以上的時(shí)間。這種模式一般可以達(dá)到5mm+1ppm的相對(duì)定位精度。常規(guī)靜態(tài)測(cè)量常用于建立全球性或國(guó)家級(jí)大地控制網(wǎng),建立地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)、建立長(zhǎng)距離檢校基線、進(jìn)行島嶼與大陸聯(lián)測(cè)、鉆井定位及精密工程控制網(wǎng)建立等。
2 、快速靜態(tài)測(cè)量
這種模式是在一個(gè)已知測(cè)站上安置一臺(tái)GPS 接收機(jī)作為基準(zhǔn)站,連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星。移動(dòng)站接收機(jī)依次到各待測(cè)測(cè)站,每測(cè)站觀測(cè)數(shù)分鐘。這種模式常用于控制網(wǎng)的建立及其加密、工程測(cè)量、地籍測(cè)量等。需要注意的是這種方法要求在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)確保有5 顆以上衛(wèi)星可供觀測(cè);流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距應(yīng)不超過(guò)20km。
3、 準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測(cè)量
這種模式是在一個(gè)已知測(cè)站上安置一臺(tái)GPS 接收機(jī)作為基準(zhǔn)站,連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星。移動(dòng)站接收機(jī)在進(jìn)行初始化后依次到各待測(cè)測(cè)站,每測(cè)站觀測(cè)幾個(gè)歷元數(shù)據(jù)。這種方法不同于快速靜態(tài),除了觀測(cè)時(shí)間不一樣外,它要求移動(dòng)站在搬站過(guò)程中不能失鎖,并且需要先在已知點(diǎn)或用其它方式進(jìn)行初始化。這種模式可用于開(kāi)闊地區(qū)的加密控制測(cè)量、工程定位及碎部測(cè)量、剖面測(cè)量及線路測(cè)量等。需要注意的是這種方法要求在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)確保有5 顆以上衛(wèi)星可供觀測(cè);流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距應(yīng)不超過(guò)20km。另外,有一種連續(xù)動(dòng)態(tài)測(cè)量,也屬于這種模式。這種測(cè)量是在一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)安置接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星。流動(dòng)接收機(jī)在初始化后開(kāi)始連續(xù)運(yùn)動(dòng),并按指定的時(shí)間間隔自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。這種方法常用于精密測(cè)定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的軌跡、測(cè)定道路的中心線、剖面測(cè)量、航道測(cè)量等。
4、 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量
實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量則是實(shí)時(shí)得到高精度的測(cè)量結(jié)果。這種模式具體方法是:在一個(gè)已知測(cè)站上架設(shè)GPS 基準(zhǔn)站接收機(jī)和數(shù)據(jù)鏈,連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星,并通過(guò)數(shù)據(jù)鏈向移動(dòng)站發(fā)送數(shù)據(jù)。移動(dòng)站接收機(jī)通過(guò)移動(dòng)站數(shù)據(jù)鏈接收基準(zhǔn)站發(fā)射來(lái)的數(shù)據(jù),并在機(jī)進(jìn)行處理,從而實(shí)時(shí)得到移動(dòng)站的高精度位置。DGPS 通常叫做實(shí)時(shí)差分測(cè)量,精度為亞米級(jí)到米級(jí),這種方式是基準(zhǔn)站將基準(zhǔn)站上測(cè)量得到的RTCM 數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)揭苿?dòng)站,移動(dòng)站接收到RTCM 數(shù)據(jù)后,自動(dòng)進(jìn)行解算,得到經(jīng)差分改正以后的坐標(biāo)。RTK 則是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS 測(cè)量,它是GPS 測(cè)量技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)新突破。它的工作思路與DGPS 相似,只不過(guò)是基準(zhǔn)站將觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)站(而不是發(fā)射RTCM 數(shù)據(jù)), 移動(dòng)站接收機(jī)再采用更先進(jìn)的在機(jī)處理方法進(jìn)行處理,從而得到精度比DGPS 高得多的實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果。這種方法的精度一般為2 厘米左右。
三、GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用方法
1 、GPS測(cè)量的外業(yè)實(shí)施
1.1、 選點(diǎn)。點(diǎn)位應(yīng)選擇在易于安置接收設(shè)備、視野開(kāi)闊的位置。選點(diǎn)時(shí)應(yīng)著重考慮:(1)每點(diǎn)最好與某一點(diǎn)通視,方便在后續(xù)的測(cè)量工作中繼續(xù)使用;(2)視野周圍高度角15°以上不應(yīng)有障礙物,以免信號(hào)被遮擋或吸收;(3)點(diǎn)位附近不應(yīng)有大功率無(wú)線電發(fā)射源(如電視臺(tái)、微波站等),距離不應(yīng)小于200m,距離高壓電線不得小于50m等,避免電磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)的干擾,減弱多路徑效應(yīng)的影響;(4)點(diǎn)位應(yīng)選在交通便利、地面基礎(chǔ)穩(wěn)定、易于保存、有利于其他觀測(cè)手段擴(kuò)展與聯(lián)系的地方,以便觀測(cè)和日后使用;(5)選點(diǎn)結(jié)束后,按要求埋設(shè)標(biāo)石,標(biāo)石要求必須堅(jiān)固、穩(wěn)定,并填寫點(diǎn)之記。
1.2 、觀測(cè)。外業(yè)觀測(cè)主要包括以下內(nèi)容:天線安置、開(kāi)機(jī)觀測(cè)、氣象參數(shù)測(cè)定、觀測(cè)記錄。并及時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至存儲(chǔ)設(shè)備上,觀測(cè)者填寫觀測(cè)手簿。
2 、GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)處理
GPS數(shù)據(jù)處理主要流程如下:
將GPS接收機(jī)記錄的觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯?chǔ)設(shè)備之后,就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分流,即從原始記錄中,通過(guò)解碼將各種數(shù)據(jù)分類整理,剔除無(wú)效觀測(cè)值和冗余信息,形成各種數(shù)據(jù)文件,如星歷文件、觀測(cè)文件和測(cè)站信息文件等。統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格式,將不同類型接收機(jī)的數(shù)據(jù)記錄格式、項(xiàng)目和采樣密度和觀測(cè)值數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)化的文件格式,以便統(tǒng)一處理。采用多項(xiàng)式擬合法,平滑GPS衛(wèi)星每小時(shí)發(fā)送的軌道參數(shù),使觀測(cè)時(shí)段的衛(wèi)星軌道標(biāo)準(zhǔn)化。探測(cè)周跳、修復(fù)載波相位觀測(cè)值。對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行必要修改,在GPS觀測(cè)值中加入對(duì)流層改正,單頻接收的觀測(cè)值中加入電離層改正。預(yù)處理的主要目的是凈化觀測(cè)值,提高觀測(cè)值的精度。一般的數(shù)據(jù)處理軟件都采用站星雙差觀測(cè)值。
參考文獻(xiàn):
[1] 全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.
(1)GPS-RTK測(cè)量應(yīng)用范圍,首先用在控制測(cè)量,一般用在四等以下測(cè)量與工程測(cè)量。其次用在地形測(cè)量,用GPS-RTK測(cè)量時(shí)輔以測(cè)圖軟件,可測(cè)繪各種地形圖,如:帶狀地形圖與數(shù)字地形圖等。最后用在放樣測(cè)量。用GPS-RTK測(cè)量有效把放樣工作與設(shè)計(jì)方案結(jié)合,提高工作效率。(2)GPS-RTK系統(tǒng)土地測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)。PTK動(dòng)態(tài)測(cè)量是繼GPS定位技術(shù)后,測(cè)量領(lǐng)域的技術(shù)變革。有以下優(yōu)點(diǎn):①觀測(cè)點(diǎn)無(wú)需通視。精度高,有效距離遠(yuǎn),可減少測(cè)量時(shí)間和經(jīng)費(fèi),使地形點(diǎn)位選擇更靈活。②操作簡(jiǎn)便與自動(dòng)化高。PTK測(cè)量所需人員少與時(shí)間短,效率高,且測(cè)量成果為獨(dú)立觀測(cè)值,不像常規(guī)測(cè)量積累誤差。③觀測(cè)時(shí)間短。通常使用PTK測(cè)量中已達(dá)到幾秒就可測(cè)定一點(diǎn)位。能對(duì)坐標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算,因此可提高效率。(3)RTK技術(shù)。實(shí)時(shí)測(cè)量技術(shù)以載波觀測(cè)量為依據(jù)的差分GPS技術(shù)。GPS測(cè)量模式有多種,如靜態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)與動(dòng)態(tài)定位等。但用這些模式,如不和傳輸系統(tǒng)結(jié)合,定位結(jié)果需通過(guò)測(cè)后處理獲得,無(wú)法實(shí)時(shí)得出定位結(jié)果,無(wú)法實(shí)時(shí)審核基準(zhǔn)站與用戶站數(shù)據(jù)質(zhì)量,長(zhǎng)致使重測(cè)。動(dòng)態(tài)測(cè)量思想是,安置一GPS接收機(jī)于基準(zhǔn)站,對(duì)可見(jiàn)GPS衛(wèi)星連續(xù)觀測(cè),將觀測(cè)數(shù)據(jù)用無(wú)線電設(shè)備,實(shí)時(shí)發(fā)送用戶觀測(cè)站。在該站上,GPS接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí),通過(guò)接收設(shè)備,接收基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù),再根據(jù)定位原理,實(shí)時(shí)計(jì)算與顯示用戶站坐標(biāo)與其精度。
2GPS-RTK測(cè)量控制要點(diǎn)
(1)控制點(diǎn)確定。設(shè)計(jì)測(cè)量控制點(diǎn)收集,根據(jù)需要,收集高級(jí)控制點(diǎn)參心坐標(biāo)、高程成果與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)等。其次確定平面控制點(diǎn),把平面控制點(diǎn)劃分等級(jí)成:一級(jí)、二級(jí)與三級(jí)。其三確定高程控制點(diǎn),按精度可分成五等。最后布設(shè)平面控制點(diǎn),用逐級(jí)布設(shè)與越級(jí)布設(shè)結(jié)合方式,爭(zhēng)取控制點(diǎn)保證一個(gè)以上等級(jí)點(diǎn)和其通視。(2)測(cè)量方法。GPS-RTK測(cè)量用參考站RTK與網(wǎng)絡(luò)RTK兩種方法。通信困難時(shí),可用后處理測(cè)量模式測(cè)量。(3)平面控制點(diǎn)測(cè)量。用GPS-RTK測(cè)平面控制點(diǎn),先應(yīng)該用流動(dòng)站采集觀測(cè)數(shù)據(jù),用數(shù)據(jù)鏈接收參考站數(shù)據(jù),系統(tǒng)中組成差分值實(shí)時(shí)處理,用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將觀測(cè)地心坐標(biāo)轉(zhuǎn)為坐標(biāo)系平面坐標(biāo)。其次獲取坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí),直接用已知參數(shù)。最后,GPS-RTK測(cè)量起算點(diǎn)應(yīng)均勻,且能控制測(cè)區(qū)。轉(zhuǎn)換時(shí)根據(jù)測(cè)區(qū)與具體情況,檢驗(yàn)起算點(diǎn),采用數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行點(diǎn)組合式分別計(jì)算與優(yōu)選。
3GPS-RTK測(cè)量土地測(cè)量中應(yīng)用
(1)技術(shù)路線。土地開(kāi)發(fā)所要求繪圖比例為1∶10000或1∶2000,這對(duì)一定范圍精度達(dá)到厘米的GPS-RTK測(cè)量將完全達(dá)到要求。準(zhǔn)備工作。測(cè)量前檢查儀器能否正常;精度檢驗(yàn);項(xiàng)目地基處理與行政界線等資料收集,為保證精度,在控制網(wǎng)中選取已知點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù),校正應(yīng)選4個(gè)以上校正點(diǎn),且待測(cè)點(diǎn)位于校正點(diǎn)范圍內(nèi)。(2)數(shù)據(jù)采集。測(cè)量要素與綜合取舍可能和普通測(cè)量不同,具體需參照指導(dǎo)書。外業(yè)采集時(shí)徐繪制草圖。每天外業(yè)完成后要及時(shí)把觀測(cè)數(shù)據(jù)輸?shù)接?jì)算機(jī)。一般主要有兩種采集,即連續(xù)測(cè)量與非連續(xù)測(cè)量。(3)GPS數(shù)據(jù)處理階段。開(kāi)展傳輸時(shí)把電腦與測(cè)控設(shè)備放一起,就能把當(dāng)天信息與內(nèi)容融匯,以表格展示出來(lái),非常便利。(4)圖形編輯。用AutoCAD編輯圖形,參照外業(yè)草圖或外業(yè)點(diǎn)記錄編號(hào)把測(cè)量區(qū)地物按實(shí)際連接與形成矢量圖,等高線生成與地類符號(hào)等作業(yè)。(5)圖幅整飾與面積統(tǒng)計(jì)。依據(jù)規(guī)范與指導(dǎo)書要求,將繪制土地現(xiàn)狀圖圖號(hào)、坐標(biāo)系、制圖單位與其他說(shuō)明上圖。(6)界址點(diǎn)放樣與埋設(shè)界樁。界址點(diǎn)放樣測(cè)量方法,用接收機(jī)在放站為固定站,用RTK移動(dòng)站放樣和定位時(shí)。按這幾個(gè)步驟:①建立項(xiàng)目與坐標(biāo)管理。選擇參考橢球與參數(shù)輸入,選擇和輸入投影帶等。②移動(dòng)站頻率選擇。根據(jù)無(wú)線電頻率。選一理想頻率,移動(dòng)站與基準(zhǔn)站要使用一個(gè)頻率。③坐標(biāo)輸入。將界址坐標(biāo)及控制點(diǎn)坐標(biāo)輸入建立項(xiàng)目作為放樣與檢查使用。(7)測(cè)量菜單選擇RTK形式,并初始化,完成后啟動(dòng)RTK,然后進(jìn)行測(cè)量。(8)定位放樣。從手薄中調(diào)出項(xiàng)目放樣點(diǎn)坐標(biāo),手簿屏幕上放樣點(diǎn)距移動(dòng)站方位與距離,背著接收機(jī),它會(huì)提醒走到放樣點(diǎn)位置,迅速與方便。移動(dòng)站正對(duì)放樣點(diǎn)時(shí),手簿有提示聲,表明該點(diǎn)定位成功。然后挖坑和埋設(shè)界樁,埋設(shè)時(shí)不斷糾正界樁位置到達(dá)到誤差要求。良好條件下,PTK初始化需時(shí)間幾十秒;不良條件下,先進(jìn)PTK需幾分鐘或十幾分鐘。
4總結(jié)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):百種重點(diǎn)期刊