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    測量技術精選(九篇)

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    測量技術

    第1篇:測量技術范文

    地籍測量必須準確定位每一項土地接線,繪制精準的地籍圖。一般地籍測量中要求數據單位為厘米,通過GPS-RTK測量技術測繪地籍信息,然后保存到GPS內,用于構成精準的地籍信息圖[2]。GPS-RTK測量技術在多項工具的支持下,實現細化測繪。所以,主要在基準站、測繪作業以及內業處理三方面,分析GPS-RTK在地籍測繪中的應用。

    1.1選定基準站

    基準站是GPS-RTK測量技術的核心,支撐測量技術的順利進行。準確選定基準站的位置,有利于GPS-RTK發揮測量優勢,因此,針對基準站的選擇,提出三點要求:(1)確?;鶞收镜母叨龋鶞收景l射信號時,需借助天線電臺,為避免傳輸受阻,盡量保障足夠高的選址;(2)避開反射作業區,部分水域、建筑對傳輸系統造成影響,導致GPS-RTK的測量信息無法順利傳輸,丟失諸多信息數據,基準站在安置時,必須在無反射物的環境中;(3)基準站安置在無線電通信穩定地區,如果選定地區存在信號干擾,需根據地籍測量的需求,重新選定基準站的位置,用于控制基準站的測量環境,避免產生電波干擾。

    1.2基于GPS-RTK的測繪作業

    GPS-RTK測量技術在地籍中的測繪作業,也稱為外業測量,分配測繪人員。一般測繪由兩名測繪人員構成,一人留守在基準站處,另一人實行定點測繪,即:記錄每一個測繪點的數據,便于繪制測量圖。規劃GPS-RTK在測繪作業中的具體應用流程如下。第一,確定GPS-RTK所使用的坐標系,可以根據地籍測繪的需求設定,也可直接采用國家標準級坐標系,再規劃投影參數,如:GPS-RTK確定地籍測量的已知點,規定中央子午線,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,以地籍測繪的當地環境為主。第二,關閉GPS-RTK測量裝置的參數,設置基準站。基準站同樣分為已知、未知兩種,兩種布設方式主要取決于基準站的設置點:(1)已知點處基準站進入測量狀態時,需要經過人工操作,通過Tab功能存儲基準點并命名,所有待測點的目標值輸入完成后,提取存取的基準點,規劃GPS-RTK的測量時間,完成基準站的布設;(2)未知點與已知點存在明顯差異,其在定位基準站坐標時,需以高程為主,盡量拉近高程值,由此才可確定基準站的布設效果。第三,實質操作,促使GPS-RTK測量技術進入工作狀態,測量人員根據操作項目,執行地籍測量?;鶞庶c中包含GPS-RTK的測量結果,根據對應按鍵,測量人員準確獲取測量結果,必要時可實行轉換參數,如果測量點的數據存在較大誤差,GPS-RTK還需執行重測,控制誤差在標準范圍內。

    1.3內業處理

    測繪作業中得出的測量參數組成GPS-RTK的數據庫,無法直接應用在地籍繪圖上,所以還需轉化數據格式,轉化的數據格式需要與所用的繪制軟件保持一致,促使測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數據轉化時,可以該軟件為主,保障地籍測量的真實性。由此,提高測量數據的應用能力,確保各項數據的可用程度,不會出現無用數據,發揮GPS-RTK數據存儲的優勢。

    2GPS-RTK在地籍測量中的質量控制

    GPS-RTK在地籍測量中的應用,有效提高測量數據的質量和精準度,成為地籍測量中不可缺少的技術。GPS-RTK在應用的過程中,必須依靠科學的質量控制措施,才能完善地籍測量。

    2.1構建控制網約束測量數據

    控制網是GPS-RTK在地籍測量中的基礎,由傳統GPS測量技術獲取相關數據,用于檢測地籍測量中的各項數據??刂凭W在檢測數據的同時,控制GPS-RTK測量技術的準確度,重點檢測轉換、輸入中的測量數據,以免干預數據的準確度??刂凭W可以控制GPS-RTK測量技術在任何情況下的測量質量,基本不會出現測量誤差,完善GPS-RTK在地籍測量中的各個數據鏈。

    2.2排除干擾控制測量誤差

    雖然控制基準站的位置,但是難免會出現不同情況的誤差干擾,通過質量控制的方式,主動解決地籍測量中的誤差,排除干擾。GPS-RTK在地籍測量中的實際應用,基本會產生誤差,證實質量控制的重要性,測量人員在排除誤差時,以手簿為主,通過核實、觀測的方式,判斷測量數據的真實價值,還可在測量點上實行重復測量,分析多次測量的結構,得出最準確的測量數據[4]。GPS-RTK在地籍測量中的質量控制,有利于穩定測繪結果,體現數據準確的價值,規避地籍測量中的誤差。防止由于測量誤差引發地籍糾紛,保障地籍測量的質量。

    3結束語

    第2篇:測量技術范文

    關鍵詞:激光;振動測量;技術

    中圖分類號:TN256文獻標識碼:A文章編號: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

    關于物體的微小振動和微小位移精確測量的相關研究是隨著精細加工工藝和微機械技術的飛速發展及大量應用而得到人們的廣泛重視的。光學測量技術所具有的優點是結構簡單、精度高、耐高壓、耐腐蝕、能在易燃易爆的環境下可靠運行、抗電磁干擾、動態范圍大,并且光學測量技術是一種重要的非接觸式無損測量技術,基于其上述優點,光學測量技術占據了計量測試技術領域的主導地位。

    目前振動測量在材料探傷、機械系統的故障診斷、噪聲消除、結構件的動態特性分析及振動的有限元計算結果驗證等方面都得到了廣泛的應用,所以激光振動測量技術有著廣闊的應用與發展前景。

    1 激光振動測量技術的測量原理及現狀

    目前,常用的激光振動測量方法有激光三角法、散斑法、全息法、激光多普勒效應法、光纖與微機電(MEMS)法和干涉法等。由于這些技術的使用,使得激光振動測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振動測量方法:

    1.1 激光三角測振法

    激光三角法[1-2]是利用幾何光學成像原理,將激光器發出的光經發射透鏡匯聚于被測物體表面形成入射光點,該光點通過接收透鏡匯聚于光電探測器上,形成像點,使用對位置敏感的傳感器就可接收到這一信息。當入射光點與該光學結構產生相對入射光軸方向的振動或位移時,引起像光點在感光面上發生位移,從而引起光電探測器輸出電信號的變化,根據電信號的變化量可求出像點唯一的變化量,通過信號處理可得到被測目標位移或振動信號。

    該方法對于振動的測量是非接觸形式的。激光三角測振法具有結構簡單,發展比較成熟等優點,適用于工業現場安裝使用。但是該方法的不利之處一方面是光電探測器的靈敏度和尺寸限制了該方法的分辨率和測量范圍,另一方面是發射透鏡的焦距限制了該方法的工作距離,不適于遠距離處的微小振動測量。

    1.2 光強測振法

    光強測振法[1-2]是利用被測目標相對投射光束,或反射光束相對探測光路的位置變化導致探測光強的變化來探測振動。

    該方法對于振動的測量既可以是接觸式的,也可以是非接觸式的。光強測振法具有信號處理方便、結構簡單、成本較低等優點,可以廣泛應用于各種場合。而且光強法與光纖的緊密結合,使得光強測振法的應用領域得到進一步拓展。該方法的不利之處在于光強易受外界環境和光源干擾的影響,使得測量結果精度不高,所以一般采用多波長、多光束等方法來改進光強測振法的不利之處,提高光強測振法的抗干擾能力。

    1.3 全息測振法

    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,兩光波相遇產生干涉,所形成的干涉場反映了被測物體的振動情況,該干涉場由照相底片記錄經過適當顯影形成全息圖。全息干涉測振可以對整個振動面上的點位置進行測量,通過比較不同時刻的全息干涉圖,就能夠描繪出被測振動面上各點的振動情況。

    該方法對于振動的測量是非接觸形式的全場同時測量。全息測振法具有可以進行面測量,同時獲得多點數據的優點。該方法的不利之處在于須用銀鹽干板作記錄介質,全息圖需要進行照相及沖洗等處理,操作過程復雜,處理條紋圖極其費時,無法實現實時測量,實際應用較困難。

    1.4 激光多普勒效應測振法

    多普勒測量[4-7]中的多普勒信號通常都是從被測物體的散射光中獲得的,信噪比低,且包含有運動速度、光源、接收器之間的角度因素,由于這些因素會引入較大的測量誤差。對振動特性的計算方法為信號中的每一個差拍波對應一個位移當量值,被測振幅的獲得是經過對相鄰兩個翻轉點之間的差拍波的個數進行計數而得到的。

    該方法的測量不需要干涉儀組件,可精密裝配。激光多普勒效應測振法具有被測速度矢量與多普勒頻移呈線性關系,對于任何復雜的物體運動都適合研究的優點。因此,激光多普勒技術是一種高精度動態測量方法。該方法的不利之處在于得不到小于當量值的位移,測量分辨率很低。激光光柵多普勒效應的微振動測量系統的提出改變了以上不足。

    1.5 光纖與MEMS測振法

    光纖與MEMS技術相結合的振動傳感器[1-2,8]在振動傳感領域中一軍突起。在微光機電傳感器中,光纖可作為傳光介質,為傳感器提供光連接,傳感器內部的電信號經由發光二極管轉變為光信號,再輸送到外部設備,這樣可以使測量結果大大免受外界電磁干擾。光纖也可用來構造光路,成為集成傳感器的一部分,作為懸臂梁感受外界振動,通過測量經過光纖的光強變化來實現振動傳感。

    光纖與MEMS技術相結合的振動傳感器的優點是可免疫外界電磁干擾,可應用于避免使用電信號的場合,結構布置靈活,適合應用于復雜結構環境和復雜結構空間下的振動傳感測量,適用于微型化和集成化產品。

    1.6 干涉測振法

    干涉測振法是將光束正入射于物體表面,其反射回來的檢測光與參考光相遇形成干涉場,此后再對干涉場進行處理便得到所要測量的振動信息。

    該方法對于振動的測量是非接觸精密測量。干涉測振法具有應用范圍廣、重復性極高、可以對微小振動進行高精度測量的優點。但是該方法的不利之處一方面是由于干涉測振法具有高靈敏性,環境擾動對其影響非常突出,當光程質量不理想時,測量將無法進行。另一方面是在實際應用中很難保證入射光垂直于被測物體表面,以及目標物體表面的不平整性,使得由目標物返回的檢測光與參考光將不能很好的重合,尤其當兩束光偏差太大就不能形成干涉,這將使測量無法進行。因此,人們先后發明了光波頻率調制補償法、機械式位相調制補償法以及將機械補償和光調制相結合的方法來解決這一問題。

    1.7 激光散斑測振法

    激光散斑振動測量技術[1-3]是利用激光的高相干性,當激光照射到物體粗糙光學表面時將產生散斑場,該散斑場是被測物體表面信息的載體,記錄下該散斑場并利用數字圖像處理技術,就能以干涉條紋的形式得出被測信息的等高線,通過條紋判斷便能得出振動物體的位移。

    該方法一般采用多幀干涉圖取平均的方法來減少環境擾動的影響,但并不能從根本上解決擾動問題。散斑干涉法適用于對頻率已知的振動信號進行測量,從而實現對物體振動特性的分析,該方法的不利之處是精度和測量應用范圍有限。

    2 激光振動測量的展望

    激光振動測量技術發展前景非常廣闊,對于激光振動測量技術的研究工作也是研究人員為之做出不懈努力的工作方向。關于激光振動測量的展望有如下幾個方面:

    2.1 改善測量環境

    隨著我國科技水平的不斷發展與提高,人類對于振動測量精度的需求已經達到了納米量級。目前的分辨率已經不能實現人們對于某些研究領域項目的精度要求,對于納米精度目標的實現是人類在科研領域的新突破。環境是影響系統實現納米精度的一方面問題,像空氣溫濕度的變化、環境的振動和聲學擾動等都會影響測量精度。因此,可以采用隔離措施和建立確保穩定環境溫度的恒溫室的方法來實現納米測量精度。

    2.2 結合多技術于測量

    現代的激光振動測量系統廣泛采用的是光、機、電與計算機技術相結合的方式來進行高精度、實時動態測量,大系統的概念、模糊理論、人機工程學的概念、自適應原則、調頻技術、調制技術、反饋原理這一系列相關理論都廣泛的應用在現代測量儀器的設計中,促使測量與控制技術成為一個完整的有機整體。鑒于以上廣博知識,更需要多知識、高技術人才團結、協作完成由知識理論到儀器設計的實現。

    2.3 進行科研創新

    新的測量原理和方法是指導創新研究成果的理論依據,傳統的振動測量方法已經不適用于納米級振動測量的研究,要解決納米級振動測量需要尋求新的測量原理和方法。將微觀物理和量子物理的最新研究成果應用于測量系統中以及對現有技術進行創新性應用是可行的。

    2.4 多領域應用

    隨著科技的發展以及性價比高、質量優良的激光振動測量儀問世,激光振動測量技術不僅可以應用于機械制造的檢測中,還可以應用于生物醫學、材料檢測、航空航天等領域。

    3 結束語

    當今社會激光振動測量技術與人類的生產、生活是息息相關的,此項技術促使人類的生產、生活質量向著更好、更完善的方向發展。隨著激光振動測量方法的成熟與完善,高精度、高效率、低成本的測量方案必將實現并走向成熟。

    參考文獻:

    [1] 張書練,張毅.光電振動傳感技術新進展[J].激光技術,2001,25(3):161-165.

    [2] 王小芳.四波耦合微振動光學測量的研究[D].南京:南京師范大學,2006:1-4.

    [3] Tan Yushan,Jia shuhai,Le Kaiduan.The development of ESPI for vibration measurement[J]. Appl.Opt,1999,120(14):41-45.

    [4] 李淑清,杜振輝,蔣誠志.激光光柵多普勒效應微小振動測量[J].光學學報,2004,24(6):835-837.

    [5] Emilia G D.Evaluation of measurement characteristics of a laser Doppler vibrometer with fiber optic components[C].Proc.SPIE,1994,2358:240-247.

    第3篇:測量技術范文

    【關鍵詞】工程測繪;技術;數字化繪圖;遙感技術.

    近年來, 我國測繪科學技術飛速發展,為工程建設提供了強大技術支撐, 如鐵路公路中心線的標定。水壩、橋梁及建筑物的空間位置的確定等,都需依據測量控制點和工程測量技術予以實現. 以保證施工順利地進行。為檢驗工程質量和監視工程設施安全營運提供重要技術手段,主要有施工驗線、工程驗收測量以及工程建(構) 筑物變形觀測等。在社會管理方面,一個國家、一個地區或一個城市的現代化管理往往需要運用現代科學手段建立一系列的管理系統以實現高效、實時地管理,城市交通的科學管理離不開現代化的智能交通系統,它既需要集成大量、廣泛的空間基礎信息資料. 這些部必須運用測繪科技手段來完成。以下就工程測繪測量技術作以簡要闡述

    1、GP S地理信息系統技術

    G PS是利用現代計算機圖形和數據庫技術來處理地理空間及其相關數據的計算機系統,是融地理學、 測量學:幾何學、計算機科學和應用對象為一體的綜合性高新技術。其最大的特點就在于:它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結合在一起.并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來 GPS具有以下的基本特點主要有以下幾個方面:一是公共的地理定位基礎;二是多維結構;三是標準化和數字化;四是具有豐富的信息。地理信息系統對空間地理信息進行處理, 準確采集有關的數據.并對地理空間數據和信息進行處理、管理、更新和分析,是采用數據庫計算機圖形學、多媒體等最新技術的技術系統.對現代測繪技術 自動化技術的起重要支撐作用

    2、RS遙感技術

    遙感技術起源于20世紀60年代.不直接接觸被研究的目標.感測目標的特征信息(一般是電磁波的反射、輻射和發射輻射)。經過傳輸、處理,從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛星、航空、航天攝影測量等技術。 遙感技術依其波譜性質,可分為電磁波遙感技術、聲學遙感技術、物理場遙感技術 遙感信息技術已從可見光發展到紅外、微波:從單波段發展到多波段、多角度、多時相、多極化;從空間維擴展到時空維:從靜態分析發 展到動態監測。R S為GPS提供信息源,GPS為RS提供空間數據管理 和分析的技術手段( 圖像處理)。GPS作為GIS有力的補測、補繪手段。實現了GPS原始地圖數據的實時更新。Rs的綜合應用是一種充分利 用各 自的技術特點.快速準確而又經濟地為人們提供所需的有關信息 的新技術,三者的緊密結合.為地形測量提供了精確的圖形和數據。

    3、數字化繪圖

    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,數字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端,如工作量大作業艱苦,作業程序復雜,煩瑣的內業數據處理和繪圖工作.成圖周期長,產品單一 等缺點,符合現代飛速發展的工程需要 在采集數據時,數據采集人員要準確應用地物代碼,以免在內業成 圖時出現錯誤;在觀測開始時, 相關工作人員需嚴格按照要求應對測站 點進行檢查,跑尺人員應嚴格按照自動成圖的要求作業.確保能完整地 描述地形地貌的特征點,必須通過繪制草圖來表明各個地物碎部點的屬性及相互關系,測量坎子時。要量取坎子比高.坎下也要進行地形點采集。當一個測區完成后,如果有必要可把數據備份。目前, 數字化成圖技術主要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。具有以下的特點

    3 .1 一測多用

    如在一些綜合性較強的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖, 過去的平板測圖方法則需要重復工作.而數字化測圖則可以同時根據完成的地形圖繪制不同比例尺的多個地形圖- 因為往往小 比例尺包含了大比例尺地形圖測圖范圍。僅需先測大比例尺圖范圍.再補充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業人員對不同比例尺的 地形圖的需要

    3 .2 精度高

    數字化成圖系統在外業采集數據時,利用全站儀現場 自動采集地 形地物點的三維坐標, 并 自動存儲,在內業數據處理時。完全保持了外業測量的精度, 消除了人為的錯誤及誤差來源。 而且外業工作省略了讀 數、計算、展點繪圖等外業工序,減少了作業人員, 外業工效大大提高,時間縮短, 直接生產成本大幅度下降。

    3 .3 勞動強度小

    數字化成圖的過程,減輕了作業人員的勞動強度,使生產周期大大縮短能及時滿足用戶的要求。

    3 .4 便于保存管理及更新方便

    數字化產品既可以存儲在軟盤上,也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上,線條、線劃粗細均勻,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勢性和不變形性。避免重復測繪造成的浪 費,增加地形圖的實用性和用戶的廣泛性

    4、工程測量中的數字攝影測量技術

    數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理-應用計算 機技術、 數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。就攝影測量本身而言,從測繪的角度上來看數字攝影測量還是利用影像來進行測繪的科學與技術:而從信息科學和計算機視覺科學的角度 來看,它是利用影像來重建三維表面模型的科學與技術。也就是在“室內”重建地形的三維表面模型然后在模型上進行測繪從本質上來說。它與原來的攝影測量沒有區別。因而,在數字攝影測量系統中,整個的 生產流程與作業方式,和傳統的攝影測量差別似乎不大, 但是它給傳統 的攝影測量帶來了重大的變革.

    目前通過在空中利用數字攝影機所獲得的數字影像.內業使用專 門的航測軟件處理,進行的航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法, 在計算機上對數字影像進行像對匹配,建立地面的數字模型。 再通過專用的軟件來獲得數字地圖該方法的特點是可將大量的外業測量工作移到室內完成。它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節的限制等優點。特別適合 于城市密集地區的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大.如果一 個測區較小,它的成本就顯得較高。但可以說是今后數字測圖的一個 重要發展方向,未來社會要求的是可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。并且隨著全數字攝影工作站的出現。加上GPS技術在攝影測量中的應用 使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。

    5、結語

    綜上,隨著科學技術的進步.在工程測繪領域也必然會帶來新的 突破, 現代工程測量必將朝著測量數字化方向邁進。實踐中還有一些 問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 望行業同仁多多指正,今后亦會加強相關理論知識的學習。爭取為工程測繪測量技術研究面建言獻策 。

    參考文獻:

    第4篇:測量技術范文

    [關鍵詞]三坐標;測量機;自動測量技術

    三坐標測量機的操作及測量軟件的使用。實踐證明,利用三坐標測量機開設測量實驗課程有利于學生鞏固測量技術的理論知識,掌握最先進的測量技術,有效地提高了學生的工程實踐能力。并對人工測量和自動測量的結果進行了比較。

    1.自動測量時的測頭走向

    像圖1所示,如果測頭停留在初始位置A處,為了探測工作的表面點C,一般先快速驅使測頭到點C表面法線上方很近的一點B,再沿法線方問慢速探測點C,之后快速到達點D,慢速探測點E……如此反復,逐點測量。測量完成后,測頭停留在空曠的H處。這樣快速運動的目的是為了提高測量的效率,而慢速探測是為了保證測量精度。把點B、D、F稱之為避障點,把點C、E和G稱之為探測點,把BC、DE和FG稱之為“探測方向矢量”。實際上,測頭在C、E、G等點以低速沿法向前進與工件表面接觸后,先后退一小段距離,以保護測頭免受損害。這一距離通常很小,只有零點幾毫米到2mm(圖1未表示),再走向避障點D、F、H。如果測量已知的幾何要素,這些“避障點”、“探測點”和“方向矢量”都可通過程序自動生成。如果測量未知要素,就需要通過人工測量并用自學習程序記錄它們。

    2.自動測量

    自動測量要比人工測量同比節約很大的工時,測量精確度更高,測量后的結果更穩定。當測量一批噴油嘴壓緊塊零件的尺寸時,首先對某一個零件進行人工來測量,計算機把人工操作整個過程及相關信息記下來,同時保存下來,重復測量時,按照人工測量的方式裝夾工件,建立坐標系。然后,利用人工測量的一些相關信息并加入必要的避障點編寫自動測量的程序。最后,將手動方式改為自動方式進行自動測量。

    2.1裝夾工件

    CMM對被測產品在測量空間的安裝基準無特別要求,但要方便工件坐標系的建立。由于CMM的實際測量過程是在獲取測量點的數據后,以數學計算的方法還原出被測幾何元素及它們之間的位置關系,因此測量時應盡量采用一次裝夾來完成所需數據的采集,以確保工件的測量精度,減少因多次裝夾而造成的測量換算誤差。一般選擇工件的端面或覆蓋面大的表面作為測量基準,若已知被測件的加工基準面,則應以其作為測量基準。

    2.2建立坐標系

    在測量零件之前,必須建立精確的工件坐標系,便于零件測量及后續的數據處理。測量較為簡單的幾何尺寸(包括相對位置)使用機器坐標系就可以了。而在測量一些較為復雜的工件需要在某個基準面上投影或要多次進行基準變換時,工件坐標系的建立在測量過程中就顯得尤為重要了。工件坐標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。其中最常用的通過面、線、點特征來建立工件坐標系包含3個步驟,并且有其嚴格的順序。具體是:(1)確定空間平面,即選擇基準面。通過測量零件上的一個平面來找正被測零件,保證z軸垂直于該基準面:(2)確定平面軸線,即選擇X或Y軸。確定其中一軸線方向后,根據右手定則即可確定另一軸線的方向:(3)設置坐標原點。設定測量的基準面為z=0,X軸為Y=0,Y軸為X=0的點為坐標原點。在PC-DIMS軟件的坐標系功能模塊中輸入所測量或構造的面、線、點元素自動建立工件坐標系。基于CAD數模的檢測要根據CAD數模上的坐標系選擇需測量的基本元素。如圖2所示,先測量工件的上表面——一平面1,將其定義為基準面,建立z軸的正方向。測量直線1將其定義為X軸,根據右手定則可確定Y軸的正方向。用基準面約束原點z值,用X軸約束原點的Y值,再測量直線2約束原點的X值,得到坐標系的原點,建立工作坐標系。這種常用的工件坐標系的建立方法,也稱為3-2-1法。若同時需要幾個測量坐標系,可以將其命名并存儲,再以同樣的方法建立第二個、第三個測量坐標系,測量時靈活調用即可。

    2.3件特征元素的測量

    第5篇:測量技術范文

    【關鍵詞】測繪新技術;礦山測量;應用

    隨著社會的發展,礦山生產對于測量技術的要求也越來的越高。測量的準確度直接關系著礦山生產的安全度。因此,受到的廣泛的重視。礦山生產中的如何能夠提高測量的精確度成為技術人員不斷努力的目標。通過技術人員不斷的研究,促使一些先進的測量技術廣泛的應用到了礦山生產中,從而提高了測量的精確度,為礦山生產提供了有力的安全保證。所謂的數字測量技術包括很多的先進的技術。例如:全站儀、GPS定位技術、RTK技術、三維數字軟件技術等等。通過應用先進的測量技術,大大降低了測量的勞動量,提高了測量的效率,并且數字測量技術的最大的一個優勢就是精確度非常高,因此,礦山企業應廣泛的應用數字化技術,從而提高測量的效率和生產的安全性,推動礦山產業的良好發展。

    1、礦山測量中數字化測量技術優勢分析

    第一,在礦山測量中采用數字化測量技術,可以通過計算機模擬仿真技術,直接將礦山的地形地貌以及地籍要素在計算機上反映出來,有利于直接使用測量成果指導礦山開采工作的進行。

    第二,采用數字化測量效率較高,測量成果在短時間內可以獲取,因此有助于在礦山生產過程中對各項內容進行動態的測量監測,可以實現快速出圖,指導礦山安全生產工作開展,同時為生產決策以及預警提供準確的決策依據。

    第三,數字化測量技術可以按照生產的實際需要,對測量成果中的各種要素進行數據提取處理,能夠獲取用途更為廣泛的圖紙或者數據資料,數字化測量成果的使用范圍進一步擴大。

    第四,數字化測量范圍較廣,而且測量精度較高。數字化測量技術涵蓋了空間信息技術、內外業一體化測量技術、三維可視化技術、數字攝影測量技術、數字化地形圖測繪以及變形監測技術等內容,因此涵蓋范圍非常廣,不僅可以降低礦山測量的工作量,同時也能夠保證測量的精度與準確度。

    2、礦山測量中的數字化測量應用技術

    2.1 三維可視化技術

    礦山測量中三維可視化技術主要是描述與理解地面以及地下眾多地質現象特征的手段,也是各種數據體的一種表征形式。在礦山測量過程中采用三維可視化技術,可以對礦山的空間信息、空間位置關系進行全面的理解,為礦山測量工作人員開展空間分析工作提供全面的數據支持。三維可視化技術的實施步驟主要有以下幾方面:

    2.1.1數據采集

    數據采集主要是通過使用三維激光掃描技術等措施對礦山的地形進行掃描,以便于獲取礦山開采現狀點、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數據處理

    數據處理主要是在完成數據采集之后,通過去除噪點、數據拼接以及三維建模對采集數據進行的系統的處理工作。現階段對于數據處理一般采用專業的處理軟件,例如對于點云數據處理可以使用專業的點云處理軟件,完成數據過濾以及多站數據的擬合工作,通過數據處理之后,完成真實精準的礦山三維模型。

    2.1.3管理平臺建設

    通過建設三位系統平臺,可以使得礦山測量以及生產管理人員在不同地點以及環境下,通過計算機網絡對礦山生產區域的空間位置、設備屬性等相識的信息進行查詢預覽,并進行生產的調度管理。

    2.2 空間信息技術

    空間信息技術主要是指3S技術,主要是由GPS\RS以及GIS技術組成,在礦山測量中采用空間信息技術具有較好的先進性與時效性。

    2.2.1 GP技術

    GPS技術主要是是由用戶部分、地面監控部分以及空間部分三部分組成,作為由衛星導航技術發展衍生而來的測量技術,GPS技術與傳統的礦山測量技術相比,具有測量精度高、測量靈活性好以及全天候的特點,無需考慮測量中測量點的通視問題,也不會產生測量誤差的積累,因此在礦山測量中得到了廣泛的應用。

    2.2.2 RS技術

    RS技術即遙感技術,通過對信息進行掃描、攝影、傳輸以及處理,對地表地物信息進行距離控測與識別,主要是由傳感器技術、信息傳輸技術、信息處理技術以及目標信息特征分析測量技術組成。采用遙感技術進行礦山測量,不僅可以高效準確的完成對礦山地形圖的測繪,同時還可以完成礦山環境的監測,對于實現礦山大面積監測非常有益。

    2.2.3 GIS技術

    GIS技術即地理信息系統技術,主要是以地理空間作為基礎,并按照地理模型分析防范,提供多種空間以及動態的地理信息數據資料。地理信息系統技術應用于礦山測量主要是采用礦區地理信息系統,通過將礦山資源環境信息作為平臺,將測量數據采集、數據處理以及輸出使用形成數字化的技術體系,可以滿足礦山生產對于數據資料的基本需要。

    2.3 數字化繪圖技術

    對于礦山生產而言,地表以及地下的地質條件或者是礦山開采通道這些內容都是客觀的,但是會隨著礦山生產的推進出現一系列的變化,例如礦山生產過程中礦質變化以及采層厚度等內容。因此將礦山地表以及地下情況反映到圖紙上,為礦山生產提供準確的資料也是礦山測量工作的重要內容。這就對于圖紙的時效性以及準確性提出了較高的要求。在礦山測量繪圖上采用數字化的軟件繪圖,不僅可以實現智能化、信息化繪圖,同時可以借助于計算機的管理分析,能夠準確的對礦山實際情況進行準確的掌握。此外數字化繪圖還可以避免受到圖紙尺寸的影響,利于修改儲存與使用,并能夠與GIS數據系統相結合,對礦山的開發規劃與運輸路線進行調整優化。

    3、數字化測量技術在礦山測量中的具體應用研究

    (1)對礦山的地形以及采掘剝離現狀進行測量分析。通過數字化測量技術可以一次性完成對于礦山的測量,尤其是對于礦山地形雖不得測量,并且能夠得到準確的三位地形坐標。同時數字化的測量技術還能夠生成三維可視化的圖像,為礦山采掘區、剝離區的測量提供準確的三位坐標數據。

    (2)為礦山工程作業中鉆孔、征地以及邊界劃分進行定位。通過采用數字化的測量技術,能夠實現對礦山某一區域進行定位測量與規劃,尤其是對礦山的開采、施工測量中進行具置的定位和邊界的確定,不僅可以遠距離測量,而且不受氣候影響。

    (3)為礦山安全生產提供測量數據。通過數字化測量系統,能夠形成礦山開采管理數據庫系統,并可以減少數據傳遞與處理環節,測量精度、速度得到了大幅度的提高。

    (4)對測量成果進行檢驗符合。數字化測量技術還可以迅速準確的對礦山測量成果進行檢驗符合,能夠為礦山生產提供準確的測量數據,并及時對測量結果進行糾正。

    4、結語

    全面推動數字測量技術在礦山生產中應用基于數字測量技術測量的高效性和精確性,礦山生產應大力推廣數字測量技術。從而礦山以自動化、信息化和智能化帶動整個礦山產業的發展。通過科學的發展數字測量技術,促進整個礦山行業的優化升級。推動數字測量技術有助于礦業企業的新興路線實施。有助于引進高技術的測量人才和先進的測量設備,促進礦山產業的發展。在礦山生產中通過應用數字測量技術能夠促進礦產資源的綜合開發,為礦山生產提供安全性的保障。因此,基于數字測量的種種優勢,礦產企業需要全面的推動數字測量技術在礦山生產中的應用,提高整個產業的核心競爭力,促進礦山產業的長遠發展。

    參考文獻:

    第6篇:測量技術范文

    關鍵詞:測量工程;測量技術;發展

    中圖分類號:TB22文獻標識碼: A

    前言:近年來,測量技術取得了快速發展,并逐步朝著科學化、數字化和自動化的方向邁進。其測量標準日益規范,數據管理也越來越科學。全球衛星定位技術(GPS)、遙感技術(RS)、數字化攝影測量技術、地理信息系統技術(GIS)被廣泛應用于現代工程測量過程中中,為提高我國工程測量水平發揮了巨大作用。

    一、工程測量技術簡介

    工程測量技術,顧名思義就是在工程的建設中,運用各種測量儀器進行工程測量。工程測量技術的應用大大提高了測量的精準度,為工程的發展起到相應的促進作用。其中,測量儀器在測量工作中起到的作用不可小覷。在傳統的工程測量工作中,對地形、道路以及施工等進行測量,但是,現如今的測量工作主要運用光電測距儀、激光掃平儀等較為先進的設備和工具。其測量水準逐漸增強。這些先進的儀器不僅避免了傳統測量儀器的局限,同時也為工程測量的現代化以及自動化創造了有利的條件。

    (一)地理信息系統(GIS):GIS測量技術具有以下特點:第一,操作平臺是計算機編程;第二,數據的使用和存儲采用數據庫技術;第三,奠定了公共地理定位的基礎;第四,本質是全球空間分析即時技術。由此可見,GIS不僅是測量技術也是信息系統,它能夠有效實現空間對象的管理。隨著科學技術的不斷發展與進步,GIS正朝著網絡平臺化、應用社會化、系統集成化、數據規范化、系統智能化的方向快速邁進。

    (二)全球衛星定位系統(GPS):近年來,GPS技術被廣泛應運用現代測量中。它具有以下顯著特點:第一,操作簡單;第二,測量時間短,節省時間;第三,抗干擾性能強;第四,超強的保密性;第五,功能齊全,效率高。憑借以上獨特優點,GPS的應用領域正不斷擴大,衛星和通訊技術的發展無疑使GPS技術提升空間大大加大,同時其應用前景也越來越廣闊,勢必成為許多行業耐以生存和發展的重要技術。實時動態測量技術(RTK)正是在GPS技術上發展而來的新興技術,使用RTK進行測量時,只用在規定的基準控制點(可以省去布設控制點的環節),就可以一次形成電子地圖。因此,RTK在一定程度上節省了人力物力。同時,RTK可以根據數據和成果進行快速放樣,因而可以有效應用于工程測量或者數字化測圖中。

    (三)遙感技術RS:遙感技術(RS)的工作原理是利用物體對波普產生的不同相應,來識別和判斷地面上的物體。它主要通過遙感器探測物體性質。目前,遙感技術(RS)作為目前最為先進的空間探測技術之一,已經廣泛用于水文、地理、氣象、資源環境等不同領域,并發揮著不可替代的作用。航空遙感是當前進

    行地形圖測量最為重要手段,其成效也相當顯著。

    (四)集成的3S技術:3S技術把遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球衛星定位(GPS)有效結合,從而達到及時地收集、處理、更新各種環境信息和空間信息的目的。該技術的開發和應用為相關工作者收集各種空間信息和環境信息提供了便利,是獲得精確圖形和數據的有力保障。

    (五)數字化攝影測量技術:目前,數字化攝影測量技術被廣泛應用于現代工程測量中。特別是高精度測量儀器和攝影機配合全球衛星定位GPS技術,可以在不與被測物體相接觸的情況下,提供全面、系統、實時的三維空間信息。與此同時,它還具有以下特征:第一,降低測量工作量;第二,測量效率高;第三,測量精準度高。因而,它在大比例尺繪圖、地籍測量、建筑變形監測等方面成功取代傳統測量手段,發揮著不可替代的作用。航空攝影測量是目前大型工程勘察測量、城市大比例尺地圖、地籍圖測量的重要途徑,它可以生各種形式與類型的地圖,比如數字地圖、線劃地圖、影像地圖等。比例尺最大可以為1:500。航空攝影測量的成圖方法在高精度解析測圖成圖和模擬測圖儀成圖的基礎上,新增了立體坐標測圖收集相關數據,然后自動進行繪圖。近年來,隨著全球衛星定位GPS技術在數字化攝影測量中的應用,航空攝影測量能夠大大減少連測野外控制點的工作,從而提高攝影測量的效率與質量,為攝影測量的數字化、科學化和自動化做貢獻。

    二、現代工程測量中數字化測量技術的運用

    (一)地籍測量:改革開放以來,我國社會經濟不斷發展,城市化腳步日益加快,地籍測量工作在全國范圍內全面進行。隨著小城鎮城市化速度不斷加快,全國各地對地籍圖的需求量也日益增長。在全國建立起有效土地信息管理系統,弄清城鎮土地的具體面積、相關屬性和經濟價值是地籍測量的最終目的。

    (二)水利工程領域:數字化測量技術在水利工程中的應用也極其廣泛,并未水利工程建設作出了不可磨滅的貢獻。

    1、對江河、湖泊的實時監控可采用RS遙感技術。

    2、RS、GIS技術可以有效對洪水、干旱等災情進行預報,并未控制災情提供精確信息和相關技術支持。

    3、另外,在水庫擇址的時候,可以有效利用GPS技術進行引水渠設計和水庫容量計算等。從而使我國水資源的開發用利用更加科學、合理,為水資源的保護工作提供強有力的技術支持。

    (三)工程建設以及地質工程勘探方面

    1、利用數字化測量技術可以按照不同的工程性質和工程施工現場地形特征,建立不同的控制網,采取各不相同的測量放樣法,把設計圖準確轉化為實物。同時,需要定期對建筑物、構筑物進行實地測量,并把測量數據制作成表格,從而及時發現與了解建筑物位穩、沉陷、擺動以及傾斜情況,確保建筑工程的安全可靠性。

    2、現代測量技術在地質工程勘探方面也發揮了巨大作用。比如:礦產資源勘察過程中,相關工作者可利用測量技術獲得準確的地形圖,對礦區環境進行動態監測,全面發揮現代測量技術的獨特優勢,實現礦區的合理開發與健康發展。

    3、全球衛星定位技術的運用

    這就是人們通常所說的GPS技術,具有較為悠久的歷史,其代表國家是美國。全球衛星定位系統可以在陸??盏榷喾N領域中得以應用,通過對接收機的改進,對載波相位差分技術的發展,GPS技術的外延不斷增大。近年來,一些科研人員在全球衛星定位技術的基礎上,又研制出了一種較為先進的技術方法,即RTK。由空間的二維性過度到三維,實現對流動站的結果進行監測,而且其精準程度較高,是對GPS技術的發展。在具體的工作過程中,主要是將GPS接收機在已知的定點上進行安裝,實現對工程的測量。對采集到的數據以載波的形式進行輸出,通過電臺進行發射。這些信號最終都由流動站進行接收。

    4、數據庫技術與GIS 技術的應用

    GIS是集計算機科學、空間科學、信息科學、測量遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并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與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、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。

    三、結束語:

    綜上所述,測量技術被廣泛應用與現代工程測量的各個方面,對工程建設起止至關重要的作用。優良的測量技術有利于保證工程進度,提高工程質量,確保工程順利竣工。因此,相關工作者應該不斷學習新的測量技術知識和理論,并在具體實踐中進行反復論證,不斷優化現有技術,發展新技術,促進測量技術更快、

    更好的發展。

    參考文獻:

    [1]魯凡. 淺析測量工程中測量技術的發展[J]. 科技創新與應用,2014,16.

    [2]姜甘霖. 工程測量技術的發展方向探究[J]. 科技創新與應用,2014,23.

    第7篇:測量技術范文

    關鍵詞:工程測量;應用;3S

    中圖分類號:P2 文獻標識碼: A

    隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術轉化,當前工程測量的發展可以概括為“六化”和“十六字”,所謂“六化”是:測量內外業作業的一體化,數據獲取及其處理的自動化,測量過程控制和系統行為的智能化,測量成果和產品的數字化,測量信息管理的可視化,信息共享和傳播的網絡化。 “十六字”是:連續、動態、遙測、實時、精確、可靠、快速、簡便。

    1.先進的地面測量儀器在工程測量中的應用

    20世紀80年代以來,常規的光學儀器逐漸被電子儀器所替代。光電測距儀﹑精密測距儀﹑電子經緯儀﹑全站儀﹑電子水準儀﹑激光準直儀等各種地面測量儀器的迅速發展,成倍地提高了工程測量外業工作的效率和精度。傳統的三角網已被三邊網﹑邊角網﹑測距導線網所替代;具有自動跟蹤和連續顯示功能的測距儀用于施工放樣測量;免棱鏡的全站儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測量工作;電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應用代替了傳統的基線丈量。

    全站儀的應用,是地面測量技術進步的重要標志之一。全站儀,即全站型電子速測儀(Electronic Total Station),是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統,全站儀測量可以利用電子手簿把野外測量數據自動記錄下來,通過接口設備傳輸到計算機,利用“人機交互”方式進行測量數據的自動處理和圖形編輯,還可以在全站儀基礎上集成步進馬達、CCD影像傳感器構成的視頻成像系統,并配置智能化的控制及應用軟件,形成所謂的“測量機器人”,它能對一系列目標自動測量,為測圖和工程放樣向數字化方向發展開辟了道路。

    2.3S技術在工程測量中的應用

    “3S”技術是遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)這三種技術的統稱。

    GPS是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務,于1994年全面建成。近年來,隨著GPS定位技術的不斷完善,GPS接收機已逐漸成為一種通用的定位儀器,在工程測量中取得廣泛的應用。

    RTK(Real - time kinematic)實時動態差分法是一種新的常用的GPS測量方法, RTK能夠在野外實時得到厘米級定位精度,它采用載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑。它的出現極大地提高了工程測量外業作業效率。隨著科學技術的不斷發展,RTK技術已由傳統的1+1或1+2發展到了廣域差分系統WADGPS,有些城市建立起CORS系統,大大提高了RTK的測量范圍;在數據傳輸方面也有了長足的進展,由原先的電臺傳輸發展到現在的GPRS和GSM網絡傳輸,大大提高了數據的傳輸效率和范圍;在儀器方面,現在的儀器不僅精度高而且更簡潔、容易操作。

    遙感是以航空攝影技術為基礎,在上世紀60年代初發展起來的一門新興技術。最初為航空遙感,自1972年美國發射了第一顆陸地衛星后,標志著航天遙感時代的開始。經過幾十年的發展,目前遙感技術已廣泛應用于各個領域,成為一門實用的,先進的空間探測技術,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星是對地觀測獲取基礎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獲取,為工程測量領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。

    地理信息系統今天已經逐漸成為一門相當成熟的技術,并且得到了極廣泛的應用。尤其是近些年,GIS更以其強大的地理信息空間分析功能,在GPS及路徑優化中發揮著越來越重要的作用。 GIS地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎,在計算機軟硬件的支持下,運用系統工程和信息科學的理論,科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據,以提供管理與決策等所需信息的技術系統。 GIS與工程測量有著密切的關系,工程測量為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數據;電子速測儀,GPS全球定位技術,解析或數字攝影測量工作站,遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用,可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品,為GIS提供豐富和更為實時的信息源,并促使GIS向更高層次發展。

    3S技術的結合,取長補短,是一個自然的發展趨勢,三者之間的相互作用形成了“一個大腦,兩只眼睛”的框架,GPS為RS和GIS提供區域信息及空間定位信息,而GIS進行相應的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數據中提取有用的信息并進行綜合集成,使之成為科學的決策依據。

    3.數字化測繪技術在工程測量中的應用

    數字化測繪技術在測繪工程領域得以廣泛應用,使大比例尺測圖技術向數字化、信息化發展。大比例尺地形圖和工程圖的測繪是工程測量的重要內容和任務,GEOMAP系統的出現,把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪圖儀三者結合起來,形成一個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統,系統的開發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繪制。系統可直接提供紙圖,也可提供軟盤,為專業設計自動化,建立專業數據庫和基礎地理信息系統打下基礎。

    數字攝影測量是基于數字影像和攝影測量的基本原理,應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法,提取所攝對象以數字方式表達的幾何與物理信息的學科。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段和方法,可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現,加上GPS技術在攝影測量中的應用,使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。隨著全數字攝影測量系統的應用,攝影測量產品已經從影像圖向4D產品轉化,為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。

    4.展望

    伴隨著測繪新技術的不斷進步,工程測量將在以下方面將得到顯著發展:

    (1)測量機器人將作為多傳感器集成系統在人工智能方面得到進一步發展,其應用范圍將進一步擴大,影像、圖形和數據處理方面的能力進一步增強。

    (2)在變形觀測數據處理和大型工程建設中,將發展基于知識的信息系統,并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質以及土木建筑等學科相結合,解決工程建設中以及運行期間的安全監測、災害防治和環境保護的各種問題。

    (3)大型復雜結構建筑、設備的三維測量、幾何重構及質量控制以及由于現代工業生產對自動化流程生產過程的控制,對產品質量查驗與監控的數據與定位要求越來越高,將促使三維工業測量技術的進一步發展。

    (4)工程測量將從土木工程測量、三維工業測量擴展到人體科學測量。

    (5)多傳感器的混合測量系統將得到迅速發展和廣泛應用。如GPS接收機與電子全站儀或測量機器人集成,可在大區域乃至國家范圍內進行無控制網的各種測量工作,GPS、GIS技術將緊密結合工程項目,在勘測、設計、施工管理一體化方面發揮重大作用。

    參考文獻:

    第8篇:測量技術范文

    關鍵詞:工程測量;GPS測量技術;應用;探討

    中圖分類號:P228.4 文獻標識碼:A文章編號:

    一、GPS測量技術原理及特點

    1、原理

    GPS是Global Poaitioning System的簡稱——即全球定位系統,20世紀70年代,由美國開始研究開發,歷時20年,耗資200億美元,終于在1994年全面建成,該系統可以對海陸空進行全方位的實時三維導航與定位,是新型衛星導航與定位系統。全球定位系統擁有的優勢特點是:全天候、精度高、操作簡便、高效益,因此受到了眾多測繪工作者的信賴。GPS系統是一種采用距離交會法的衛星導航定位系統。在需要的位置點架設GPS接收機,在某一時刻同時接收了三顆以上的GPS衛星所發出的導航電文,通過一系列數據處理和計算可求得該時刻GPS接收機至GPS衛星的距離,同樣通過接收衛星星歷可獲得該時刻這些衛星在空間的位置(三維坐標)。

    2、 特點

    2.1、 測站之間無需通視。GPS工程測量對各個測站間的要求很簡單,相互之間不需要通視,僅要注意測站的上部空間需開闊,以保障GPS系統在接收衛星的信號時不擾。也正是由于這個特點為測量工程節省了大量的造標費用。因為各個測站無需通視,點位的選擇就很靈活、方便,可以根據具體工程的需要來選擇位置,省去了大地網測量中的過渡點、傳算點的測量工作;

    2.2 、定位精度高。一般的雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm,紅外儀的精度則為5mm+5ppm,GPS測量出的精度相當于紅外儀的精度,但距離越長,GPS測量的精度優勢就越明顯。在各種應用實踐中證明,GPS相對定位精度在50km以內時,可以達到10-6,GPS相對定位精度在100km~500km時,可以達到10-7,GPS相對定位精度在1 000km時,可以達到10-9。而在300 m~1 500m的工程精密定位測量過程中,1小時以上觀測的解,其平面位置誤差小于1mm,與ME-5000電磁波測距儀測定的邊長比較,其邊長較差最大為0.5mm,校差中誤差為0.3mm;

    2.3、 觀測時間短。在布設GPS控制網時,各個測站的觀測時間大概是30min~40min,如果應用快速靜態定位方法,其觀測的時間會更短。若是應用實時動態差分法(RTK-Real-time kinematic)能在5s內求得測點坐標;

    2.4 、提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時,可以精確測定觀測站的大地高程;

    2.5、 操作簡便。GPS測量系統接收機也在不斷的改進、完善,其自動化的程度也在逐步提高:接收機的體積越來越小,重量越來越輕,這在很大程度上減輕了外業測量人員的工作緊張程度和勞動強度。而今GPS接收機已趨向于小型化和操作簡便化,測量工作人員只需將天線對中、整平,量取天線高、打開電源即可進行自動觀測,對獲取的數據,利用各種數據處理軟件進行處理即求得測點三維坐標。另外,GPS觀測工作在一天之中的任一時間都可以進行,各種惡劣天氣、氣候情況對它的影響不是很大。

    二、GPS 在工程測量中的應用

    1、 常規靜態測量

    這種模式采用兩臺(或兩臺以上)GPS 接收機,分別安置在一條或數條基線的兩端,同步觀測4 顆以上衛星,每時段根據基線長度和測量等級觀測45 分鐘以上的時間。這種模式一般可以達到5mm+1ppm的相對定位精度。常規靜態測量常用于建立全球性或國家級大地控制網,建立地殼運動監測網、建立長距離檢校基線、進行島嶼與大陸聯測、鉆井定位及精密工程控制網建立等。

    2 、快速靜態測量

    這種模式是在一個已知測站上安置一臺GPS 接收機作為基準站,連續跟蹤所有可見衛星。移動站接收機依次到各待測測站,每測站觀測數分鐘。這種模式常用于控制網的建立及其加密、工程測量、地籍測量等。需要注意的是這種方法要求在觀測時段內確保有5 顆以上衛星可供觀測;流動點與基準點相距應不超過20km。

    3、 準動態測量

    這種模式是在一個已知測站上安置一臺GPS 接收機作為基準站,連續跟蹤所有可見衛星。移動站接收機在進行初始化后依次到各待測測站,每測站觀測幾個歷元數據。這種方法不同于快速靜態,除了觀測時間不一樣外,它要求移動站在搬站過程中不能失鎖,并且需要先在已知點或用其它方式進行初始化。這種模式可用于開闊地區的加密控制測量、工程定位及碎部測量、剖面測量及線路測量等。需要注意的是這種方法要求在觀測時段內確保有5 顆以上衛星可供觀測;流動點與基準點相距應不超過20km。另外,有一種連續動態測量,也屬于這種模式。這種測量是在一個基準點安置接收機連續跟蹤所有可見衛星。流動接收機在初始化后開始連續運動,并按指定的時間間隔自動記錄數據。這種方法常用于精密測定運動目標的軌跡、測定道路的中心線、剖面測量、航道測量等。

    4、 實時動態測量

    實時動態測量則是實時得到高精度的測量結果。這種模式具體方法是:在一個已知測站上架設GPS 基準站接收機和數據鏈,連續跟蹤所有可見衛星,并通過數據鏈向移動站發送數據。移動站接收機通過移動站數據鏈接收基準站發射來的數據,并在機進行處理,從而實時得到移動站的高精度位置。DGPS 通常叫做實時差分測量,精度為亞米級到米級,這種方式是基準站將基準站上測量得到的RTCM 數據通過數據鏈傳輸到移動站,移動站接收到RTCM 數據后,自動進行解算,得到經差分改正以后的坐標。RTK 則是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS 測量,它是GPS 測量技術發展中的一個新突破。它的工作思路與DGPS 相似,只不過是基準站將觀測數據發送到移動站(而不是發射RTCM 數據), 移動站接收機再采用更先進的在機處理方法進行處理,從而得到精度比DGPS 高得多的實時測量結果。這種方法的精度一般為2 厘米左右。

    三、GPS測量技術在工程測量中的應用方法

    1 、GPS測量的外業實施

    1.1、 選點。點位應選擇在易于安置接收設備、視野開闊的位置。選點時應著重考慮:(1)每點最好與某一點通視,方便在后續的測量工作中繼續使用;(2)視野周圍高度角15°以上不應有障礙物,以免信號被遮擋或吸收;(3)點位附近不應有大功率無線電發射源(如電視臺、微波站等),距離不應小于200m,距離高壓電線不得小于50m等,避免電磁場對信號的干擾,減弱多路徑效應的影響;(4)點位應選在交通便利、地面基礎穩定、易于保存、有利于其他觀測手段擴展與聯系的地方,以便觀測和日后使用;(5)選點結束后,按要求埋設標石,標石要求必須堅固、穩定,并填寫點之記。

    1.2 、觀測。外業觀測主要包括以下內容:天線安置、開機觀測、氣象參數測定、觀測記錄。并及時將數據轉移至存儲設備上,觀測者填寫觀測手簿。

    2 、GPS測量的數據處理

    GPS數據處理主要流程如下:

    將GPS接收機記錄的觀測數據傳輸到存儲設備之后,就需要對數據進行分流,即從原始記錄中,通過解碼將各種數據分類整理,剔除無效觀測值和冗余信息,形成各種數據文件,如星歷文件、觀測文件和測站信息文件等。統一數據文件格式,將不同類型接收機的數據記錄格式、項目和采樣密度和觀測值數據單位統一為標準化的文件格式,以便統一處理。采用多項式擬合法,平滑GPS衛星每小時發送的軌道參數,使觀測時段的衛星軌道標準化。探測周跳、修復載波相位觀測值。對觀測值進行必要修改,在GPS觀測值中加入對流層改正,單頻接收的觀測值中加入電離層改正。預處理的主要目的是凈化觀測值,提高觀測值的精度。一般的數據處理軟件都采用站星雙差觀測值。

    參考文獻:

    [1] 全球定位系統城市測量技術規程[S].北京:中國建筑工業出版社,2008.

    第9篇:測量技術范文

    (1)GPS-RTK測量應用范圍,首先用在控制測量,一般用在四等以下測量與工程測量。其次用在地形測量,用GPS-RTK測量時輔以測圖軟件,可測繪各種地形圖,如:帶狀地形圖與數字地形圖等。最后用在放樣測量。用GPS-RTK測量有效把放樣工作與設計方案結合,提高工作效率。(2)GPS-RTK系統土地測量優點。PTK動態測量是繼GPS定位技術后,測量領域的技術變革。有以下優點:①觀測點無需通視。精度高,有效距離遠,可減少測量時間和經費,使地形點位選擇更靈活。②操作簡便與自動化高。PTK測量所需人員少與時間短,效率高,且測量成果為獨立觀測值,不像常規測量積累誤差。③觀測時間短。通常使用PTK測量中已達到幾秒就可測定一點位。能對坐標實時計算,因此可提高效率。(3)RTK技術。實時測量技術以載波觀測量為依據的差分GPS技術。GPS測量模式有多種,如靜態、準動態與動態定位等。但用這些模式,如不和傳輸系統結合,定位結果需通過測后處理獲得,無法實時得出定位結果,無法實時審核基準站與用戶站數據質量,長致使重測。動態測量思想是,安置一GPS接收機于基準站,對可見GPS衛星連續觀測,將觀測數據用無線電設備,實時發送用戶觀測站。在該站上,GPS接收機接收衛星信號時,通過接收設備,接收基準站觀測數據,再根據定位原理,實時計算與顯示用戶站坐標與其精度。

    2GPS-RTK測量控制要點

    (1)控制點確定。設計測量控制點收集,根據需要,收集高級控制點參心坐標、高程成果與坐標轉換參數等。其次確定平面控制點,把平面控制點劃分等級成:一級、二級與三級。其三確定高程控制點,按精度可分成五等。最后布設平面控制點,用逐級布設與越級布設結合方式,爭取控制點保證一個以上等級點和其通視。(2)測量方法。GPS-RTK測量用參考站RTK與網絡RTK兩種方法。通信困難時,可用后處理測量模式測量。(3)平面控制點測量。用GPS-RTK測平面控制點,先應該用流動站采集觀測數據,用數據鏈接收參考站數據,系統中組成差分值實時處理,用坐標轉換將觀測地心坐標轉為坐標系平面坐標。其次獲取坐標轉換參數時,直接用已知參數。最后,GPS-RTK測量起算點應均勻,且能控制測區。轉換時根據測區與具體情況,檢驗起算點,采用數學模型,進行點組合式分別計算與優選。

    3GPS-RTK測量土地測量中應用

    (1)技術路線。土地開發所要求繪圖比例為1∶10000或1∶2000,這對一定范圍精度達到厘米的GPS-RTK測量將完全達到要求。準備工作。測量前檢查儀器能否正常;精度檢驗;項目地基處理與行政界線等資料收集,為保證精度,在控制網中選取已知點求轉換參數,校正應選4個以上校正點,且待測點位于校正點范圍內。(2)數據采集。測量要素與綜合取舍可能和普通測量不同,具體需參照指導書。外業采集時徐繪制草圖。每天外業完成后要及時把觀測數據輸到計算機。一般主要有兩種采集,即連續測量與非連續測量。(3)GPS數據處理階段。開展傳輸時把電腦與測控設備放一起,就能把當天信息與內容融匯,以表格展示出來,非常便利。(4)圖形編輯。用AutoCAD編輯圖形,參照外業草圖或外業點記錄編號把測量區地物按實際連接與形成矢量圖,等高線生成與地類符號等作業。(5)圖幅整飾與面積統計。依據規范與指導書要求,將繪制土地現狀圖圖號、坐標系、制圖單位與其他說明上圖。(6)界址點放樣與埋設界樁。界址點放樣測量方法,用接收機在放站為固定站,用RTK移動站放樣和定位時。按這幾個步驟:①建立項目與坐標管理。選擇參考橢球與參數輸入,選擇和輸入投影帶等。②移動站頻率選擇。根據無線電頻率。選一理想頻率,移動站與基準站要使用一個頻率。③坐標輸入。將界址坐標及控制點坐標輸入建立項目作為放樣與檢查使用。(7)測量菜單選擇RTK形式,并初始化,完成后啟動RTK,然后進行測量。(8)定位放樣。從手薄中調出項目放樣點坐標,手簿屏幕上放樣點距移動站方位與距離,背著接收機,它會提醒走到放樣點位置,迅速與方便。移動站正對放樣點時,手簿有提示聲,表明該點定位成功。然后挖坑和埋設界樁,埋設時不斷糾正界樁位置到達到誤差要求。良好條件下,PTK初始化需時間幾十秒;不良條件下,先進PTK需幾分鐘或十幾分鐘。

    4總結

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