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【關(guān)鍵詞】GPS測量技術(shù);地籍測量;應(yīng)用
中圖分類號:P271文獻標識碼: A
0. 引言
GPS測量技術(shù)是一項將全球定位系統(tǒng)與測量領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)相結(jié)合的新型技術(shù),隨著社會現(xiàn)代化進程的發(fā)展,該技術(shù)逐漸在地籍測量中得到廣泛的應(yīng)用。GPS測量技術(shù)是現(xiàn)代測量技術(shù)中精確度最高、測量效果最好的測量技術(shù)之一,主要是通過對基準站和流動站中所測量到的數(shù)據(jù)及信息進行接收并對其進行相應(yīng)處理來完成測量工作的。就目前而言,GPS測量技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛,該技術(shù)在很大程度上為地籍測量工作帶來了便利,文章現(xiàn)對GPS在地籍測量中的應(yīng)用做出如下探析。
1. GPS測量技術(shù)概述
1.1 GPS測量技術(shù)的概念
GPS測量技術(shù)通過利用全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星,對全球進行及時定位、導(dǎo)航,再利用距離交匯的方法對所需要測量的區(qū)域利用三角測量的定位原理做出測量[1]。
1.2 GPS測量技術(shù)的特點
GPS測量技術(shù)是一種新型的測量技術(shù),相比于其他測量技術(shù),該技術(shù)具有以下特點。
1.2.1 精確性高
定位功能是GPS測量技術(shù)的核心技術(shù),相比于傳統(tǒng)的測量技術(shù),GPS測量技術(shù)的測量定位誤差非常小,其最小單位可以精確到厘米。同時,GPS測量技術(shù)所使用的工具安全性高,且不會出現(xiàn)誤差積累的情況,這是多數(shù)傳統(tǒng)測量定位技術(shù)所不具備的優(yōu)點。此外,GPS測量技術(shù)的精確性在測量半徑達到幾千米甚至上萬米的時候,仍能將測量數(shù)據(jù)精確到厘米的程度。
1.2.2 操作效率高
GPS測量技術(shù)是一項非常靈活的測量技術(shù),且測量速度非???。該技術(shù)將GPS技術(shù)應(yīng)用于測量領(lǐng)域中,并與相關(guān)測量技術(shù)相結(jié)合,能夠在測量過程中的第一時間提供給測量工作人員所需要的三維坐標,使所需數(shù)據(jù)更直觀的展現(xiàn)在測量者面前。這不僅在很大程度上節(jié)省了測量計算的時間,還提高了測量點信息的真實性。
1.2.3 自動化程度高
GPS測量技術(shù)的自動集成化程度高,它在室內(nèi)和野外都能夠進行精確地測量。在測量過程中,工作人員可以利用內(nèi)裝式的軟件控制系統(tǒng)進行測量操作,在沒有人工干預(yù)的情況下也能實現(xiàn)多種測繪功能。這樣一來,由于人工操作所帶來的誤差率被大幅降低,從而有效保證了測量的精確度。
2. GPS測量技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用
2.1 地籍測量概述
地籍測量是土地管理工作得以順利開展的保障,該項工作是建立在對地籍情況進行充分調(diào)查的基礎(chǔ)上的,通過利用各種測量儀器、測量設(shè)備、測量技術(shù),從而對測量范圍內(nèi)的土地位置、大小、邊界、所屬權(quán)等坐標點進行精準定位,以測量出地面面積以及地籍圖,最終達到對土地進行控制和管理的目的。
2.2 GPS測量技術(shù)的原理
GPS測量技術(shù)的原理是通過精確的定位技術(shù)將實時載波進行相位差分,并得到實時動態(tài)。在測量工作中,流動站需要對衛(wèi)星觀測信息進行有效采集,并將收取到來自基準站的數(shù)據(jù)鏈信息在系統(tǒng)內(nèi)進行分析處理,再對數(shù)據(jù)進行實時載波相位差分的處理,最后得出一個精確的定位信息。差分處理是GPS-RTK數(shù)據(jù)處理的一種最主要的方法,它是將基準發(fā)出的數(shù)據(jù)信息即載波相位傳送給流動站并由流動站的工作人員將這些數(shù)據(jù)進行求差解算坐標。除此之外,修正法的應(yīng)用也較為普遍,主要是將機組收集到的載波相位的修正值傳送給流動站,并對流動站接收到的載波相位信息進行修正,再由流動站來進行求解坐標。
2.3 實際應(yīng)用步驟
2.3.1 地籍控制測量
首先,建立GPS控制網(wǎng)。在對GPS控制網(wǎng)的建設(shè)過程中,通常采用獨立觀測邊構(gòu)建出閉合的線條,增強檢核條件以保證控制網(wǎng)的質(zhì)量[2]。此外,在控制網(wǎng)的周圍將臨近點之間的基線向量的分布調(diào)節(jié)平衡,并充分與地面的控制基點聯(lián)合起來。值得注意的是,在對GPS控制網(wǎng)建設(shè)位置的選擇時應(yīng)注意交通的便捷性及視野的開闊性和通透性。
第二,制定測量方案。在GPS控制網(wǎng)建設(shè)完成后,測量人員要根據(jù)所需測量的區(qū)域的實際情況來制定最優(yōu)的測量方案,制定內(nèi)容應(yīng)包括測量時間、測量范圍、測量進度等。
第三,建立地籍圖根基準站?;鶞收臼沁M行GPS-RTK技術(shù)測量工作的重要站點,基準站設(shè)立的質(zhì)量將會影響整個測量工作的質(zhì)量。因此,在建設(shè)過程中要根據(jù)所在地區(qū)的實際情況,充分考慮地形的影響,以完成整個基準站的建設(shè)。
2.3.2 地籍碎部測量
首先,做好準備工作。通常對地籍碎部的測量所采用的方法為GPS-RTK技術(shù),在利用這種技術(shù)進行測量前應(yīng)做好測量前準備工作,主要包括對測量設(shè)備的檢查與調(diào)試、調(diào)配好測量工作人員、向測量人員做好宣教工作等。
第二,流動站工作。流動站在進入開機狀態(tài)后,就會在第一時間接收到來自基準站的電臺發(fā)射信號,這個時候STA燈和DL燈就會同時進行閃爍。當兩個燈同時進行間隔均勻的閃爍后就說明流動站進入正常工作狀態(tài),此時流動站就可以進行測量工作。流動站的工作應(yīng)遵循下列步驟:測量前準備-控制網(wǎng)設(shè)定-數(shù)據(jù)信息的組織與編號-基準站及流動站的建立-流動站工作。
第三,數(shù)據(jù)處理。通過GPS測量技術(shù)接收所采集到的信息數(shù)據(jù),對其進行加工處理,主要是依照基準站與流動站所獲取的觀測數(shù)據(jù),根據(jù)某種特定的差分計算方法推算出移動測量站在定點坐標系下的坐標數(shù)值。
3. 實際案例分析
文章將以吉林省遼源市東豐縣的地籍測量為例來進行實際測量分析。
測量區(qū)域概況:遼源市東豐縣位于吉林省中南部平均海拔374米,位于東經(jīng)125°3'~125°50'和北緯42°18'~43°14'之間,幅員總面積2521.5平方公里,耕地面積110萬畝。全縣轄14個鄉(xiāng)鎮(zhèn),229個行政村,總?cè)丝?0.6萬人,其中縣城人口10萬人。
測量情況:首先在測量區(qū)域內(nèi)建立D級GPS控制網(wǎng),選定好已有的C級網(wǎng)起算數(shù)據(jù)以及檢核數(shù)據(jù);根據(jù)國家國土局批準的行業(yè)標準《城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程》、國測局批準的局標準《地籍測量規(guī)范》為標準來開展本次測量工作,包括測量踏勘、測量布點、測量方案設(shè)計、流動站的建設(shè)等。最后,投入測量,將所得到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。
4. 結(jié)束語
綜上所述,GPS測量技術(shù)具有定位精準、操作便利、抗干擾能力強等優(yōu)點,在很大程度上提高了地籍測量工作的效率和質(zhì)量。相關(guān)領(lǐng)域的研究人員應(yīng)不斷致力于完善GPS測量技術(shù),使其在地籍測量工作中得到更廣泛的應(yīng)用。
【參考文獻】
關(guān)鍵詞:RTK;GPS;中小型城市測量
Abstract: The progress of science and technology and promote the city the development of engineering measurement technology, RTK technology is widely applied to the measurement of city. At present, the RTK technology has its own development, also has the advantage of not beyond the traditional measurement technique, the author meaning of RTK technology is outlined and discussed the application of RTK technology in city construction.
Key words: RTK; GPS; small and medium-sized city survey
中圖分類號K915文獻標識碼A 文章編號
前言
GPS(全球定位系統(tǒng))實時動態(tài)相對定位RTK技術(shù)(Real Time Kinematic),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于中小型城市工程測量、土地測量和航空攝影測量等領(lǐng)域,由于其能實時提供待定點的坐標,較靜態(tài)定位方式給測量帶來了很大的便利。實現(xiàn)RTK作業(yè)的關(guān)鍵在于基準站能夠把其差分數(shù)據(jù)信號實時地、準確地傳送給所有的移動站。現(xiàn)在通行的手段是利用無線電臺來傳輸,少數(shù)還使用GSM手機通信,但這兩種手段都存在一些缺陷,電臺高頻信號近乎直線傳播,繞射能力差,即使基準站架設(shè)于高處,仍然存在許多死角;功率有限,傳輸距離短,特別在城區(qū)遮擋干擾嚴重時,只能傳輸兩公里左右,因而不能大范圍的共用基準站;需要電臺、電瓶、發(fā)射天線等,設(shè)備繁瑣沉重、易損壞,給作業(yè)帶來很多不便。GSM手機傳輸信號設(shè)備簡單,但費用高、速度慢,一般不能一對多,實際應(yīng)用存在障礙。
1、RTK 技術(shù)概述
實時動態(tài)(RTK)測量系統(tǒng),是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的結(jié)合,是GPS測量技術(shù)中的一個新突破。RTK測量技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分GPS測量技術(shù),其基本思想是: 在基準站上設(shè)置1臺GPS接收機,對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)地觀測,并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備,實時地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上,GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時,通過無線電接收設(shè)備,接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù),然后根據(jù)相對定位原理,實時地解算整周模糊度未知數(shù)并計算顯示用戶站的三維坐標及其精度。通過實時計算的定位結(jié)果,便可監(jiān)測基準站與用戶站觀測成果的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂情況,實時地判定解算結(jié)果是否成功,從而減少冗余觀測量,縮短觀測時間。RTK測量系統(tǒng)一般由以下三部分組成:GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由基準站的發(fā)射電臺與流動站的接收電臺組成,它是實現(xiàn)實時動態(tài)測量的關(guān)鍵設(shè)備。
軟件系統(tǒng)具有能夠?qū)崟r解算出流動站的三維坐標的功能。
RTK測量技術(shù)除具有GPS測量的優(yōu)點外,同時具有觀測時間短,能實現(xiàn)坐標實時解算的優(yōu)點,因此可以提高生產(chǎn)效率。
實時動態(tài)定位如采用快速靜態(tài)測量模式,在15km范圍內(nèi),其定位精度可達1~2cm,可用于中小型城市的控制測量。
RTK測量系統(tǒng)的開發(fā)成功,為GPS測量工作的可靠性和高效率提供了保障,這對GPS測量技術(shù)的發(fā)展和普及,具有重要的現(xiàn)實意義。
2、RTK 技術(shù)的應(yīng)用
2.1控制測量
為滿足中小型城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測繪的需要,中小型城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點,中小型城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導(dǎo)線大多位于地面,隨著中小型城市建設(shè)的飛速發(fā)展,這些點常被破壞,影響了工程測量的進度,如何快速精確地提供控制點,直接影響工作的效率。常規(guī)控制測量如導(dǎo)線測量,要求點間通視,費工費時,且精度不均勻。GPS靜態(tài)測量,點間不需通視且精度高,但需事后進行數(shù)據(jù)處理,不能實時知道定位結(jié)果,如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。應(yīng)用RTK技術(shù)將無論是在作業(yè)精度,還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢。
2. 2像控點測量
像控點測量是航空攝影測量外業(yè)主要工作之一,傳統(tǒng)的方法要布設(shè)大量的導(dǎo)線來測量部分平高點,內(nèi)業(yè)再空三加密。采用RTK技術(shù)測量,只需在測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近的高等級控制點架設(shè)基準站,(若測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近無高等級控制點,可先加密),流動站直接測量各像控點的平面坐標和高程,對不易設(shè)站的像控點,可采用手簿提供的交會法等間接的方法測量。像控點的精度要求對于RTK測量來說是不難達到的。與傳統(tǒng)作業(yè)相比較,它不需要逐級布設(shè)控制點;與靜態(tài)GPS測量相比,縮短了作業(yè)時間,因而大大提高了作業(yè)效率,功效至少提高3~5倍。
2. 3線路中線定線
RTK測量技術(shù)用于市政道路中線或電力線中線放樣,放樣工作一人也可完成。將線路參數(shù)如線路起終點坐標、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入RTK的外業(yè)控制器,即可放樣。放樣方法靈活,即能按樁號也可按坐標放樣,并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移動,直到誤差小于設(shè)定的為止。
2. 4建筑物規(guī)劃放線
建筑物規(guī)劃放線,放線點既要滿足中小型城市規(guī)劃條件的要求,又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系,放樣精度要求較高。使用RTK進行建筑物放樣時需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系,對于短邊,其相對關(guān)系較難滿足。在放樣的同時,需要注意的是測量點位的收斂精度,如果點位收斂精度不高的情況下,強制測量則有可能帶來較大的點位誤差。在點位精度收斂高的情況下,用RTK進行規(guī)劃放線一般能滿足要求。
2. 5用地測量
在建設(shè)用地勘測定界測量中,RTK技術(shù)可實時地測定界址點坐標,確定土地使用界限范圍,計算用地面積,在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時,應(yīng)用RTK技術(shù)可實時測量權(quán)屬界限、土地分類修測,提高了測量速度和精度。
2. 6其他方面測量
RTK技術(shù)還可用于地形測量、水域測量、管線測量、房產(chǎn)測量等方面。用RTK測圖,可不用布設(shè)圖根控制,僅依據(jù)少量的基準點,即可直接測定地形地物點坐標,如果用專業(yè)測圖軟件,通過電子手簿記錄即可實現(xiàn)數(shù)字化測圖。在水下地形測量是,RTK能自動導(dǎo)航和按距離或時間間隔自動采點,只要將天線高量至水面,加水深改正后,即可高精度的實時測定水下地形點的三維坐標,由專業(yè)軟件成圖。
3、總結(jié)
RTK在控制測量以及施工放樣中有著廣泛的運用,比傳統(tǒng)的測量儀器的測量,它有著省時省工且精度高等特點,但其在碎部測量中的應(yīng)用還是有一定的限制。在進行測量時,主要注意事項是基準站選擇要在比較中心、位置空曠開闊的至高點上,且周圍無磁場的影響,這樣流動站接收的信號好。并把觀測成果與首級控制成果進行整體平差,這樣動態(tài)觀測經(jīng)平差后的精度就較高。隨著RTK技術(shù)的日趨成熟,必將更好地服務(wù)于城市測量。
參考文獻:
[1]周忠漠.GPS衛(wèi)星測量原理與應(yīng)用[M].北京:測繪出版社,1997
關(guān)鍵詞:工程測繪;工程測量;發(fā)展應(yīng)用
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
1、前言
工程建設(shè)是推動城市發(fā)展的重要力量,每個城市的壯大與繁華都離不開工程,而保障施工順利進行最基礎(chǔ)的工作便是工程測量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,各種新型測量技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展和進步,為各種工程建設(shè)提供強大的技術(shù)后盾。實際工作中要針對不同性質(zhì)的工程選擇合理的測量技術(shù),以達到降低施工難度,確保工程建設(shè)準確、快速、保質(zhì)、安全地進行。
2、工程測量技術(shù)的作用
傳統(tǒng)的工程測量技術(shù)涉及領(lǐng)域一般包括水利水電、交通運輸、建筑工程等行業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,各種新型測量技術(shù)如全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、數(shù)字化測繪技術(shù)、遙感技術(shù)、攝影測量技術(shù)等被廣泛應(yīng)用于各個工程測繪領(lǐng)域,為工程測繪提供了安全可靠的測量數(shù)據(jù),涉及領(lǐng)域也在逐漸擴大,現(xiàn)代工程測繪已不只是簡單地為工程建設(shè)提供服務(wù),也不僅限于提供實地測量數(shù)據(jù),還要對測量結(jié)果進行詳細的分析,甚至有更高要求的還要對物體的發(fā)展、變化趨勢進行專業(yè)性的預(yù)測,這樣工程測繪中的測量技術(shù)才能適應(yīng)現(xiàn)代化工程建設(shè)復(fù)雜的環(huán)境,并不斷發(fā)展壯大,以更好地為工程建設(shè)提供科學(xué)、可靠的測量數(shù)據(jù),加速工程建設(shè)的發(fā)展。
工程測量技術(shù)作為工程測繪的核心,通常經(jīng)過施工前對施工地點周遭環(huán)境的實地考察與分析,制定相應(yīng)的測量方案,以為后期的工程設(shè)計與管理提供依據(jù),降低施工難度,并可游刃有余的控制施工過程中的難點、重點,確保高質(zhì)量、高保證完成施工任務(wù)。
3、工程測繪中測量技術(shù)的分類和特點
3.1 全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)
全球衛(wèi)星定位技術(shù)是通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)實現(xiàn)準確定位一種高科技定位技術(shù)。由于受科學(xué)技術(shù)發(fā)展的限制,我國以前所用的衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要從美國和俄羅斯引進。而現(xiàn)在我國自主研制的衛(wèi)星定位系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,并逐漸研發(fā)了差分全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),使GPS 在測量三維坐標技術(shù)反面得到更好的發(fā)揮,并逐漸由靜態(tài)測量發(fā)展到動態(tài)測量。動態(tài)測量技術(shù)被稱為RTK技術(shù),它是全球衛(wèi)星定位技術(shù)與工程測量技術(shù)的完美結(jié)合,是動態(tài)監(jiān)測需要測量區(qū)域的一種測量技術(shù),其測量更加精確,對促進工程測量技術(shù)的發(fā)展有著十分重要的意義。
3.2 遙感技術(shù)
遙感技術(shù)通過衛(wèi)星或飛機等飛行器以衛(wèi)星遙感、低空航拍和高空攝影等方式搜集地面上需測目標的電磁輻射信息,確定所測的地理環(huán)境和資源。遙感技術(shù)主要包括電磁波遙感技術(shù)、聲學(xué)遙感技術(shù)和物理場遙感技術(shù)三種,它們是依據(jù)波長的范圍來劃分的。現(xiàn)代化遙感技術(shù)所獲得的遙感信息同GPS技術(shù)一樣從靜態(tài)監(jiān)視發(fā)展到動態(tài)監(jiān)視,檢測領(lǐng)域也由原來的土地覆蓋、交通系統(tǒng)逐步擴展到礦藏、水文檢測等領(lǐng)域,并且能夠?qū)@取的信息資料提供個當?shù)丨h(huán)保部門,環(huán)保部門根據(jù)所獲信息對礦區(qū)環(huán)境以及水文進行監(jiān)測,達到了保護環(huán)境的目的,同時在一定程度上保證了礦石開采的順利進行。遙感技術(shù)以其越來越高的精確性和適應(yīng)性為工程建設(shè)快速有效地提供所需信息,及時性高,能夠大力彌補其他測量技術(shù)的不足,在工程測繪領(lǐng)域中占有不可取代的作用。
3.3 數(shù)字化繪圖技術(shù)
傳統(tǒng)的工程測繪最大的難題便是繪圖工作,難以做到精準性,而數(shù)字化繪圖技術(shù)則有效地解決了這一難題,大大縮減了繪圖時間,以精確度高、傳輸與存儲方便快捷等特點得到了廣泛地應(yīng)用。
數(shù)字化繪圖需要繪圖人員嚴格按照要求整理、采集指定待測量地點的數(shù)據(jù),以最大可能收集全面的錄入信息,以保證最終圖紙能夠完整反映所測地點的地理面貌,高質(zhì)量完成繪圖工作。繪圖工作人員再進行數(shù)字繪圖前要擬定詳細的草圖,避免成圖過程中各種問題的出現(xiàn),成圖后還要對其存在缺陷的地方進行編輯和修補,保證地圖所反映的信息更加準確、可靠。目前數(shù)字化繪圖技術(shù)主要有電子平板和內(nèi)外業(yè)一體化兩種模式。電子平板可避免對數(shù)據(jù)進行復(fù)雜的編碼,所有有關(guān)數(shù)據(jù)采集、處理以及圖形編輯工作都可統(tǒng)一在現(xiàn)場進行,因此,電子平板模式具有更快的反饋速度、更高的成圖精度以及更強的靈活性和機動性,一般市政工程會普遍采用電子平板模式;內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)主要以明確分工、協(xié)調(diào)配合為基礎(chǔ)對數(shù)據(jù)進行才給予處理。
3.4 GIS地理信息技術(shù)
GIS地理信息技術(shù)需要以計算機和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ),并涉及到多個領(lǐng)域的多種綜合性技術(shù)。GIS地理信息技術(shù)能夠通過計算機一一對應(yīng)地表的標志性物體與其地理位置,并對以掌控的數(shù)據(jù)信息進行數(shù)字化處理,及時修補數(shù)據(jù)中紕漏,讓數(shù)字地圖更科學(xué)合理、有理有據(jù)地提供所需數(shù)據(jù)。
GIS地理信息技術(shù)對于提高地理信息的管理方面有突出成效,計算機與數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用大大降低了數(shù)據(jù)更新與分析的難度,與其他工程測量技術(shù)有很好的“兼容性”,實現(xiàn)了工程測量的智能化和自動化。
3.5 攝影測量技術(shù)
攝影測量技術(shù)可達到高質(zhì)量、高精度要求,在實際測量工作中結(jié)合計算機技術(shù)為工程建設(shè)提供完整、實時的三維空間信息,在大比例尺地形測繪、公路鐵路、和長距離通信等工程中被廣泛應(yīng)用,為其提供數(shù)字、影象或線化等多種形式的地圖。攝影測量技術(shù)在工程測繪領(lǐng)域可提供一般測量難以提供的技術(shù),讓測量數(shù)據(jù)更具直觀性。
3.6 集成技術(shù)
GPS、GIS、RS(3S)三種技術(shù)可有機結(jié)合,互相借鑒,取長補短。GPS和RS可為GIS提供區(qū)域和空間定位信息供其進行相應(yīng)的分析并對信息進行提取集成,提煉出有用信息作為工程建設(shè)中的決策依據(jù)。我國大部分大型工程例如三峽工程、西氣東輸工程、青藏鐵路等施工范圍大,物流需求廣泛、需求量大,施工周期也很長,它們大多會應(yīng)用3S技術(shù)為其提供有效、可靠的數(shù)據(jù)信息。集成技術(shù)對以后大型工程建設(shè)的意義會越來越重要,應(yīng)用也會越來越廣泛。
4、總結(jié)
科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展為工程測繪中的測量技術(shù)帶來新的機遇和挑戰(zhàn),未來還考慮在工程測繪中應(yīng)用測量機器人,進一步擴大應(yīng)用范圍,測量技術(shù)中的圖形、影像以及數(shù)據(jù)處理和分析能力都會得到進一步的增強,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理的自動化和實時化,讓數(shù)據(jù)采集與處理在保證科學(xué)、標準、準確、可靠、規(guī)格的同時更加快捷方便,工程測繪中的測量技術(shù)能夠提供更高質(zhì)量的測量成果,為我國的現(xiàn)代化建設(shè)做出貢獻。
參考文獻
[1]胡連柏,齊利強.工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊,2012,(19):91-92.
群體工程由于占地面積大、樓體棟號多且布局多樣,而造成測量放線工作距離遠、點位多,在實際操作時控制點位的確定、點位的使用、準確度等均成為群體工程放線的難點。
關(guān)鍵詞: 測量放線;控制點;軸線網(wǎng); 極坐標; 垂直投測
Abstract:
Group engineering because covers an area of big, bringing DongHao more diverse and layout, and cause a measuring unreeling work of distance, more point, in the actual operation of the control point to determine when the use, accuracy, point are become group the difficulty of engineering drawing.
Keywords: measuring unreeling; control points; Axis nets; Polar; Vertical measurement for
中圖分類號: P124 文獻標識碼: A 文章編號:
本文總結(jié)了“通州區(qū)馬駒橋物流基地D01地塊A座辦公樓等16項”工程測量放線的定位方法和基本原理,利用建設(shè)單位提供的4個基準坐標點引測出11個二級控制點和車庫的軸線控制網(wǎng),利用二級控制點引測出15個單體樓的樓體定位點,再由車庫的軸線控制網(wǎng)對15個單體樓的樓體定位點進行復(fù)核,確保點位的準確性。在單體樓的控制點確定后,由每個樓座的4個控制點進行平行偏移1米后確定出每個樓層的垂直投測點,使用激光垂準儀向投測進行樓體的垂直度控制。
通州區(qū)馬駒橋物流基地D01地塊A座辦公樓等16項工程所在地為通州區(qū)馬駒橋鎮(zhèn),北臨興貿(mào)二街,西臨融商五路,南臨興貿(mào)三街,東臨融商四路??偨ㄖ娣e204779.62平米,地上建筑面積:154672.62平米,其中商業(yè)面積:3000平米,辦公面積:151672.62平米。地下建筑面積:50107平米。本工程包括A座~R座15個子項及地下車庫。
由于本工程占地面積大、群體棟號多,車庫東西向37條軸線,總長度276.30米;南北方向A~e29條軸線,總長度213米。各樓座朝向均不相同,樓座定位采用GPS衛(wèi)星坐標定位。工程測量放線工作距離遠、點位多,工程土方大開挖,部分點位無法通視,在實際操作時控制點位的確定、使用、準確度等均成為本工程放線的難點。
圖1 本工程總體平面示意圖
根據(jù)工程的具體需要和施工測量方案優(yōu)化選擇配備儀器,所使用的儀器精度均滿足大型群體工程施工測量儀器要求。
1 測量平面控制網(wǎng)的布設(shè)
由建設(shè)單位委托測繪公司在工程周圍提供4個GPS點,形成閉合控制點網(wǎng)。此四個GPS點為一級控制網(wǎng)的控制點,點坐標見圖2;對此4個GPS點進行校核,校測結(jié)果滿足規(guī)范要求,可以使用。依據(jù)工程總平面定位圖及4個GPS定位點對測繪單位給定的建筑物定位點(簡易鋼筋)進行復(fù)核,定位點偏差在0~30mm范圍,測量誤差較大,故此放樣點只能作為土方開挖放坡及現(xiàn)場臨設(shè)施工依據(jù)。
圖2 樓座定位控制網(wǎng)圖
根據(jù)整體控制局部,高精度控制低精度的原則,在基坑四周建立兩套控制網(wǎng)。
第一套:由四個一級控制點引測出0#點、1#點、2#點、3#點、4#點、5#點、6#點、7#點、8#點、9#、10#點共11個控制點,分別從GPS1和GPS3兩點進行引測,并對鄰近各點進行校核,形成各樓座定位的二級控制網(wǎng),見圖2。
第二套:由四個一級控制點引測出a#點、b#點、c#點、d#點、e#點、f#點、g#點、h#點、j#點、k#點、m#點、n#點共十二個軸線交點,作為地下車庫結(jié)構(gòu)施工軸線控制點。通過對a#~n#點的角度和距離校核其精度合格后進行控制軸線的測設(shè),依次為:(東西方向)4軸、9軸、20軸、34軸,(南北方向)C軸、G軸、P軸、e軸(圖3)。
圖3 車庫軸線控制網(wǎng)圖
由此做出了兩套高精度的二級控制網(wǎng)。
兩套控制網(wǎng)的校合:當各樓座的控制點準確定位以后,利用車庫的軸線控制網(wǎng)控制點對各個樓座的控制點進行校合,以達到各點位的閉合使其準確無誤。
2 樓座定位施工測量
工程開始后,由于土方全面開挖及CFG樁施工的插入。受邊坡及大型設(shè)備的影響,最初建立的二級控制網(wǎng)無法通視各樓座定位點,且基坑內(nèi)控制點的保護工作非常困難,無法設(shè)置內(nèi)控點。為此利用計算機excel軟件編制放樣點位自動計算表。如下表一、表二:
表一:
表二:
利用4個一級控制點放出二級控制網(wǎng)的點位
已知其中某兩個一級控制點坐標GPS2:X=288303.393、Y=519284.972;GPS3:X=288176.750、Y=519076.004。以GPS2為基準點,GPS3為照準點,求出已定好位置,但坐標未知的10#二級控制點位,將GPS2點、 GPS3點分別輸入到已編制好的坐標正算表格中,利用全站儀對10#點的觀測數(shù)值(角度0o、水平距離132.660m),輸入到表格相應(yīng)位置,即可自動計算出二級控制網(wǎng)10#點的坐標值為:X=288245.506、Y=519189.456。見下圖4
圖4 坐標正算
利用二級控制網(wǎng)的0#點、10#點放出B座控制點:
已知二級控制網(wǎng)0#點坐標:X=288282.750、Y=519166.884;10#點坐標X=288245.506、Y=519189.456,以0#點作為基準點,將全站儀立于0#點部位,將10#點作為照準點,照準10#點,利用已經(jīng)編制好的放樣計算表,在計算表的相應(yīng)位置中輸入0#點、10#點的坐標點及需要定位的已知坐標點B1點(X=288316.328、Y=519117.646),計算表將按照事先編制好的公式自動進行計算,計算出0#點與B1點之間的距離(59.597m)、及以0#點為基準點,10#點與B1點之間的夾角(155.51o),按照計算表格計算的距離和角度數(shù)據(jù),操作全站儀,實現(xiàn)已知點的定位放線。
圖5 放樣計算
利用以上理論,進行二級控制點位及各樓座控制點位的放樣及計算,操作簡單,技術(shù)人員無需悉心研究全站儀的各項功能,便能實現(xiàn)已知點和位置點的計算及放樣。
3 結(jié)束語
通州區(qū)馬駒橋物流基地D01地塊A座辦公樓等16項工程,在工程定位測量放線工作過程中,利用所掌握扎實的測量基本理論及計算機輔助和有效的技術(shù)方法,克服了現(xiàn)場單體樓座繁多且布局多樣的客觀條件,充分發(fā)揮了全站儀高速度、高精度的優(yōu)點,同時提高工作效率,為后續(xù)施工全面順利展開提供最大化的時間保障。此外本結(jié)構(gòu)工程順利通過“長城杯”驗收,并得到了專家及各方一致好評。
[參考文獻]
《工程測量規(guī)范》(GB50026-2007)
【關(guān)鍵詞】工程測量 權(quán)屬測量 測量技術(shù)
在測繪界,人們把工程建設(shè)中的所有測繪工作統(tǒng)稱為工程測量,包括在工程建設(shè)勘測、設(shè)計、施工和管理階段所進行的各種測量工作。工程測量直接為各項建設(shè)項目的勘測、設(shè)計、施工、安裝、竣工、監(jiān)測以及營運管理等一系列工程工序服務(wù),它的服務(wù)和應(yīng)用范圍包括城建、地質(zhì)、鐵路、交通、房地產(chǎn)管理、水利電力、能源、航天和國防等各種工程建設(shè)部門??梢哉f,沒有測量工作為工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)和圖紙,并及時與之配合和進行指揮,任何工程建設(shè)都無法進展和完成。
工程測量通常指在工程建設(shè)的勘測設(shè)計、施工和管理階段中運用的各種測量理論、方法和技術(shù)的統(tǒng)稱。傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門,其基本內(nèi)容有測圖和放樣兩部分。現(xiàn)代工程測量己經(jīng)遠遠突破了僅僅為工程建設(shè)服務(wù)的概念,它不僅涉及工程的靜態(tài)、動態(tài)幾何與物理量測定,而且包括對測量結(jié)果的分析,甚至對物體發(fā)展變化的趨勢預(yù)報。隨著傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)轉(zhuǎn)化,我國工程測量已經(jīng)發(fā)展為工程測量內(nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化,數(shù)據(jù)獲取及其處理的自動化,測量過程控制和系統(tǒng)行為的智能化,測量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化,其連續(xù)、動態(tài)、遙測、實時、精確、可靠、快速、簡便的特征也逐漸體現(xiàn)完善。
地籍最初是為征稅而建立的記載土地的位置、界址、數(shù)量、質(zhì)量、權(quán)屬、用途(地類)等基本狀況的薄冊,其主要內(nèi)容是應(yīng)納稅的土地面積、土壤質(zhì)量及土地稅額的登記。隨著社會的發(fā)展,現(xiàn)代地籍的主要功能已轉(zhuǎn)變?yōu)楸Wo土地產(chǎn)權(quán)和稅收服務(wù),成為國土資源管理、城市建設(shè)管理決策的依據(jù),為土地管理提供基礎(chǔ)資料。
地籍的核心是權(quán)屬。它所記載的土地權(quán)屬界址線、界址點、權(quán)源及其變更狀況資料是調(diào)解土地爭執(zhí)、確認地權(quán)、維護社會主義公有制及保護土地產(chǎn)權(quán)合法權(quán)益的基礎(chǔ)資料,為改革與完善土地使用制度及編制國民經(jīng)濟發(fā)展計劃等提供基礎(chǔ)資料。地籍所記載的有關(guān)土地資源社會經(jīng)濟狀況,以及土地數(shù)量、質(zhì)量及其分布狀況與變化特征等資料與圖件,為編制國民經(jīng)濟發(fā)展計劃和土地利用年度計劃提供了基礎(chǔ)資料。
傳統(tǒng)的工程測量方法有控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測量、道路測量和施工測量等。上世紀八十年代以來出現(xiàn)了許多先進的地面測量儀器,為工程測量提供了先進的技術(shù)工具和手段,如:光電測距儀、精密測距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準儀、數(shù)字水準儀、激光準直 儀、激光掃平儀等,為工程測量向現(xiàn)代化、自動化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件,三角網(wǎng)被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測距導(dǎo)線網(wǎng)所替代;光電測距三角高程測量代替三、四等水準測量;具有自動跟蹤和連續(xù)顯示功能的測距儀用于施工放樣測量;無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作;電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
工程測量先進儀器別需要指出的是GPS 。GPS是美國歷時20 年,耗資200 億美元建成的具有海、陸、空進行全方位實施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。隨著GPS 定位技術(shù)的不斷改進, 長期使用的測角、測距、測水準為主體的工程測量常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被以一次性確定三維坐標的高速度、高精度、費用省、操作簡單的GPS 技術(shù)代替。
RTK技術(shù),GPS測量技術(shù)中的一個新突破,是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的結(jié)合。隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展,RTK(Real Time Kinematic)實時動態(tài)測量技術(shù)也日益成熟,RTK測量技術(shù)逐步在測繪中得到應(yīng)用。RTK測量技術(shù)因其無需通視、無誤差積累、精度高、實時性和高效性,有著常規(guī)測量儀器如經(jīng)緯儀、全站儀不可比擬的優(yōu)勢,使得其在工程測繪中的應(yīng)用越來越廣。
RTK測量技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分GPS測量技術(shù),其基本思想是: 在基準站上設(shè)置1臺GPS接收機,對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)地觀測,并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備,實時地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上,GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時,通過無線電接收設(shè)備,接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù),然后根據(jù)相對定位原理,實時地解算整周模糊度未知數(shù)并計算顯示用戶站的三維坐標及其精度。通過實時計算的定位結(jié)果,便可監(jiān)測基準站與用戶站觀測成果的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂情況,實時地判定解算結(jié)果是否成功,從而減少冗余觀測量,縮短觀測時間。
RTK測量系統(tǒng)一般由以下三部分組成:GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由基準站的發(fā)射電臺與流動站的接收電臺組成,它是實現(xiàn)實時動態(tài)測量的關(guān)鍵設(shè)備。軟件系統(tǒng)具有能夠?qū)崟r解算出流動站的三維坐標的功能。
RTK 測量技術(shù)除具有GPS測量的優(yōu)點外,同時具有觀測時間短,能實現(xiàn)坐標實時解算的優(yōu)點,因此可以提高生產(chǎn)效率。RTK在控制測量以及地形測量、施工放樣、征地測量等工程測量中有著廣泛的運用,比傳統(tǒng)的測量儀器的測量,它有著省時省工且精度高等優(yōu)越性,其主要表現(xiàn)在作業(yè)效率高、定位精度高, 沒有誤差積累、全天候作業(yè)、作業(yè)自動化、集成化程度高。
地籍控制測量分為平面控制測量和高程控制測量。對地籍測量來說,通常只對測區(qū)建立平面控制,僅在山區(qū)和丘陵地區(qū)才實施高程控制測量。地籍平面控制點的等級,依次為二、三、四等基本控制點和一、二級地籍控制點與地籍圖根控制點。精度高的網(wǎng)點可作精度低的控制網(wǎng)的起算點.在等級地籍基本控制測量的基礎(chǔ)之上, 地籍圖根控制測量主要采用導(dǎo)線網(wǎng)和 GPS 相對定位測量網(wǎng)施測, 施測的地籍的地籍圖根控制網(wǎng)點為一、二級。
為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測繪的需要,需要快速精確地提供控制點。采用RTK技術(shù)測量,只需在測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近空曠、視野開闊,高度角在15°以上的范圍內(nèi),無障礙物,附近不應(yīng)有強烈干擾接收衛(wèi)星信號的干擾源或強烈反射衛(wèi)星信號的物體處架設(shè)基準站,利用不少與于3個的高等級控制點進行7參數(shù)計算轉(zhuǎn)換,將測量精度設(shè)定在《工程測量規(guī)范誤》差允許范圍內(nèi)后,直接用移動站對中各控制點采用快速靜態(tài)測量,在15km范圍內(nèi),其定位精度可達1~2cm ,其平面精度和高程精度完全能滿足規(guī)范要求。
在建設(shè)用地勘測定界測量中,RTK技術(shù)可實時地測定界址點坐標,確定土地使用界限范圍,計算用地面積,在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時,應(yīng)用RTK技術(shù)可實時測量權(quán)屬界限、土地分類修測,提高了測量速度和精度。
工程測量與以權(quán)屬測量為核心的地籍測量在工程建設(shè)中發(fā)揮著各自的重要作用。隨著科技的發(fā)展及建筑要求的提高,傳統(tǒng)的測量技術(shù)已日漸被具有科技含量的技術(shù)所代替,如GPS以及與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的RTK技術(shù)等。工程測量的領(lǐng)域在進一步擴展,其方法也正朝著測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化、實時化和數(shù)字化方向發(fā)展。
參考文獻:
[1] 李孟山 張文彥.工程測量概述.西安地圖出版社.2004.05