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精密测量技术论文集锦9篇

时间:2023-03-22 17:32:37

精密测量技术论文

精密测量技术论文范文1

关键词:GPS单点定位 城市工程测量 BERNESE 5.0 精密星历

中图分类号:TB22 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(b)-0028-02

GPS相对定位技术,通过组成双差观测值消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性强的误差影响,来达到提高精度的目的,这种作业方式无需考虑复杂的误差模型,具有解算模型简单、定位精度高等优势。网络RTK的出现更是将差分GPS技术发挥到了极致,通过差分改正信息实现了高精度的实时动态定位,由于其方便、快捷、高效的作业技术方法,得到了快速的发展。我国各大城市、地区相继建立了各自的CORS系统。但是,这种网络RTK技术也存在着不足,如受到通讯网络、覆盖范围等条件的限制,城市工程测量中通常工期较紧、要求效率较高,当测区范围内需要少数控制点而CORS系统无法使用的时候,如果建立静态GPS控制网,则大大影响了作业效率,提高了作业成本。精密单点定位技术是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的精度卫星星历及钟差来进行高精度单点定位的方法,能够实现厘米定位精度,完全满足城市工程测量的需求。目前,在一些发达国家精密单点定位技术已经得到广泛的应用,在我国这项技术在生产实践中的应用相对较少。

为了实现GPS单点定位达到厘米级精度,必须解决如下关键问题:(1)在定位过程中需要同时采用相位和伪距观测值;(2)卫星轨道精度需达到厘米水平;(3)卫星钟差改正精度需达到纳秒量级;(4)需要考虑更精确的误差改正模型。实质上,卫星位置和卫星钟差是影响精密单点定位精度的重要因素。本文主要从IGS提供的各种精密星历和钟差改正相关产品着手,利用国际著名导航定位软件BERNESE 5.0进行计算,分析快速星历和最终星历以及不同采样间隔星历钟差产品对静态单点定位精度的影响,进而讨论GPS单点定位技术在城市工程测量中的应用。

1 BERNESE 5.0软件数据处理

到目前为止,国际上GPS高精度单点定位软件主要有美国喷气推进实验室的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。

GIPSY软件只供科研使用,不供商用,且不提供源代码,EPOS软件应用范围较为局限,主要在欧洲国家使用,也是以科研为主,而BERNESE软件可以商用,且提供源代码,使用较为广泛。图1中给出了BERNESE 5.0单点定位数据处理的简要流程,主要包括数据格式转换、钟差改正、误差模型改正、预处理和参数估计,除了得到测站坐标之外,还可以选择输出对流层、电离层、接收机钟差等参数的估计结果。

2 IGS精密星历

随着GPS定轨理论和技术的提高,轨道计算数学模型的完善,以及全球跟踪站数目的增多和跟踪站分布的改善,IGS确定GPS卫星轨道的精度有了明显的提高。目前,国际IGS服务局提供的事后精密卫星星历的精度已优于5 cm,精密卫星钟差的精度已达0.1 ns。其提供的精密卫星星历和卫星钟差产品包括:超快速产品(Ultra Rapid)、快速产品(Rapid)和最终产品(Final)3种,它们在精度、时延、更新率和采样率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS给出的快速星历和最终星历在采样率和精度指标上均相同,那么快速星历和最终星历对静态精密单点定位精度的影响是否相同,在实际应用中是否需要等待最终产品解算精密单点定位,下面将用实例进行比较分析。

3 实例数据分析

本文选用北京CORS系统基准站的观测数据,分别选取超快速星历(实测部分)和最终星历,以及相对应的钟差改正文件,利用BERNESE 5.0软件进行精密单点定位计算,假设该站已知的精确坐标为真值,将两种单点定位结果分别与之求差,求得点位中误差,进而比较分析。

为了分析数据处理结果的统计特性,且避免误差偶然性,本文将全观测数据分为24个时段,分别使用两种精密星历进行单点定位计算。图2中给出了使用两种精密星历单点定位的点位误差,可以看出采用超快星历和最终星历的精度均在±0.06 m之内,大部分时段是在±0.03 m范围之内,14:00~20:00之间的误差相对较大,与广州地区活跃的电离层活动有关,两种结果相比较,使用最终星历的单点定位精度相对较高,但并不明显。

为了更加详细地比较两种精密星历对单点定位结果的影响,对两种精密星历定位结果的坐标分量分别求差,图3给出了X、Y、Z分量较差,可以看出坐标分量较差均在±0.02 m范围之内,这种差异对于城市工程测量来说影响并不算大,因此不必等到最终星历的,可以直接使用超快速星历进行单点定位,从而保证了精密单点定位技术在城市工程测量当中的可用性。

4 结语

目前精密单点定位在静态定位方面理论已经比较成熟,采用高精度GPS计算软件以后处理方式得到的定位结果已完全可以达到厘米级精度。本文分别选取超快速星历和最终星历两种精密星历文件,利用BERNESE 5.0软件进行计算,对全天24个时段的结果进行分析,可以看出,无论采用何种精密星历以及提供的钟差改正参数,解算结果均处于厘米级精度水平,两种测量结果相差甚微,完全可以满足城市工程测量的日常需要。随着美国GPS现代化的逐步完成,以及Galileo系统的正式运行,伪距码和多频观测值的增加,可以大大提高精密单点定位的精确性和可靠性,相信精密单点定位技术在城市测量中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 施展,孟祥广,郭际明,等.GPS精密单点定位中对流层延迟模型改正法与参数估计法的比较[J].测绘通报,2009(6).

[2] 曲伟菁,朱文耀,宋淑丽,等.三种对流层延迟改正模型精度评估[J].天文学报,2008(1).

精密测量技术论文范文2

关键词:机械制造;测量技术;发展现状;发展方向

机械制造领域的发展,离不开相关测量技术的支持。作为机械制造领域的关键技术手段,测量技术和相关仪器的使用可以大大降低机械制造过程中所出现的误差。同时测量技术也可以指导机械制造的实际过程,几何量的获取与处理是测量技术在机械制造领域中需要完成的主要任务。因此,测量技术的不断完善会推进机械制造领域不断向前发展的源源动力。

1.机械制造领域测量技术发展现状

针对目前社会发展的实际情况来说,测量技术在机械制造领域中应用主要分为两大类,一类是针对制造系统的测量,主要是对机床等设备进行几何测量和性能的测量,如测量机械运动性能等;另一类是对被加工对象的测量,这主要是对加工或装备的部件进行几何测量为主。在机械制造领域中,几何测量要占到总测量的90%以上。

1.1.相关测量理论的研究与发展

在机械领域的实际测量过程中,一定要能够做到测量结果的真实有效。测量理论主要是包括测量方案设计、方案的确定、并建立一定的模型或是编制相关的测量软件等。在实际测量过程中要根据相关误差标准来严格控制误差。根据测量物体的状态可将测量分为静态测量和动态测量。静态测量由于其发展历程较久,其相关理论也较为成熟,目前控制误差主要是采用方法测量不确定度,即用测量值为基准,来对真值分布范围进行有效的界定,这种方法具有操作性强,准确率高等特点,目前被广泛应用。动态测量技术在机械测量领域也有较重要的作用,但由于其起步晚,难度大,许多理论知识还处在摸索阶段,其应用范围和力度均不如静态测量。当前采用的技术主要有动态测量误差分离与补偿技术、全系统动态测量精度理论、溯源理论与动态测量误差分解以及动态测量精度损失诊断技术,目前动态测量技术主要还是以理论性为主,由于技术原因导致其应用的深度不够,在不久未来其必将会是测量技术方面重要方面。

1.2.我国测量技术发展现状与问题

随着近年来世界经济格局的不断变化,我国不仅在经济领域取得了巨大的成就,在机械领域也取得了长足的进步,数控、智能、微机电等技术都融入到机械制造行业中,新的测量技术也不断涌现,也给机械制造领域带来巨大变化。目前,我国在机械制造领域测量技术方面取得重大进展主要有大型超精密仪器核心技术研究、先进制造中空间尺寸测量的现场校准法、新型压电石英传感器及测量技术以及以正交偏振激光器为核心的技术发明,这些新技术都促进了测量技术的飞速发展,也促进了机械制造领域的变革。由于各种原因的影响,也使我国在机械制造领域测量技术方面存在着一些问题,首先是自主创新能力不强,很多设备技术还需要通过进口渠道来获得;其次是高、精、尖的仪器设备还处于空白,国外也存在对我国此方面进行技术封锁等,这严重制约了我国测量技术的向前发展;最后是测量仪器的可靠性低,图示能力弱,功能较为落后等,与国外类似设备存在较大差距。

2.机械制造领域测量技术的发展方向

2.1.克难攻关,突破关键技术

未来一段时间,我国将重点突破机械制造领域提出的各种新的测量手段,主要有超大尺寸精密测量方法,微纳米超精密测量方法和制造现场的非接触式数字化测量。在今后一段时间中,基于多波长或可调谐新型激光器技术而形成的激光二极管绝对测长技术,高速短程激光测距以及其他类似波段电磁波测距技术将广泛应用于超大尺寸物体的形位误差测量,其测量的精度可达到微米量级。而基于无导轨测量技术,高速坐标跟踪测量系统,动态几何量测量理论的车间范围的空间定位系统,可以达到实际应用水平。

2.2.重视基本问题、基本理论的研究

未来我国将加强对机械制造领域的测量技术相关计量学以及相关测量理论方面的研究,实现各种自标定、自校准的溯源要求。在未来五年内,“兔形状”的测量模式将会被广泛应用并出现基于该模式的商业化产品上市。“兔形状”测量技术的基本思想是基于零件“小偏差假设”而精密测量仪器不需要一些特定的参数支持的情况下,也能完成被测物体的几何尺寸和形状的误差测量与评定。其基本思路就是通过高精密的测量来获取与被测物体轮廓一直的离散型“数据微粒”,并以此来提取被测物体的几何内在特征量。在根据获得资料建立模型,通过数据处理和误差分析软件,将被测轮廓的实际测量结果与所建立的模型进行比较,从而进行误差评定。其主要有点有:①整个仪器是一个开放式的平台,不需要针对被测对象不同而做调整;②可以对未知形状的物体进行测量,并获取相应形状;③扩展精密测量仪器的功能,实现多功能化,从而减少其他仪器的配置;④高度实现自动化测量。大大降低人为误差。

2.3.传感技术将会得到长足进步

传感技术一直是我国的弱项,精密化的传感设备是机械领域测量技术的关键技术。我国通过对对物理原理以及新技术方面的科研投入加大,在传感器原理方面也取得了较大的进步,该原理能促进测量仪器的变革,并解决机械制造领域中出现的新问题。目前重点攻关对象就是将原理转化为技术,相信在未来几年,基于新型激光技术的测量仪器想回太大提高测量的速度与精度。

3.结语

机械制造技术不仅是衡量一个综合国力的重要标志,也是各国之间科技竞争的重点。目前,我国正处于经济转型的关键时期,而制造技术属于我们的薄弱环节。因此要从思想上重视机械制技术的发展,并将其放在战略优先地位,加大资金投入,从而尽快缩小与发达国家之间的差距,为我国机械制造领域注入动力。

参考文献:

[1]林玉池.测量控制与仪器仪表前沿技术及发展趋势[M].天津:天津大学出版社,2008.

[2]陈家元.机械制造领域测量技术的应用[J].科技传播,2011(16).

精密测量技术论文范文3

【关键词】 精密仪器;CAD/CAM/CAT技术;精密机械制造

Review of the development of precision instrument

Ling zhenbao Liu shuainan Xu chuanbin Zhang qilin

(College of insrumentation and Electrical Engineering, Jilin University,Changchun 130022,China)

Abstract: in this paper,according to the characteristics and application fields of each stage of precision instruments, research overall development trend for the development of precision instrument. High precision two-dimensional image measuring instrument and high-end three coordinate measuring machine based on the simple stage projector stage,and the use of "CAD/CAM/CAT" design,The measuring unit miniaturization and intelligent measurement 。

Keywords:precision instrument;CAD/CAM/CAT technology; precision machinery manufacturing

精密仪器主要研究现代精密仪器及智能、微小型机电系统。现代科学仪器及设备是机、电、光、计算机、材料科学、物理、化学、生物学等先进技术的高度综合,它即是知识创新和技术创新的前提,也是创新研究的主体内容之一。

一、精密仪器的发展过程

精密仪器的发展经历了三个阶段,分别是简单的投影仪阶段,高精度二维影像测量仪阶段与高端三坐标测量机阶段。

简单的投影仪:为了适应市场的发展需求,为现代工业的发展提供检测的依据,20世纪90年代,精密检测仪器正式进入了我们中国的国内市场,成为一个新兴的以检测为主的产业。其主要的性能指标包括光输出、水平扫描频率(行频)、垂直扫描频率(场频)、视频带宽、分辨率、CRT管的聚焦性能、会聚。是一种早期的光学仪器。

高精度二维影像测量仪:随着社会的不断发展,简单的投影仪已经无法满足市场和行业的需求,在这种情况下,二次元影像测量仪就成为了行业发展的必然产品。影像测量仪是一种由高解析度CCD彩色摄像器、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线发生器、精密光学尺、多功能数据处理器、2D数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。采用彩色CCD摄像机;由二坐标工作台、光栅尺与数据箱组成数字测量及数据处理系统;该仪器具有多种数据处理、显示、输入、输出功能;与电脑连接后,采用专门测量软件可对测量图形进行处理。如图为高精度二维影像测量仪机械结构图。

高精度二维影像测量仪机械结构图

高端三坐标测量机:进入21世纪,更多的产品需要提供三维检测,才能更好的为现代社会的发展提供服务,过意国内的精密检测企业就在二次元影像仪的基础上研发生产了三坐标测量机,从而实现更高端的产品的三维检测任务。如下表为高端三坐标测量机测量结果与传统测量技术对比值。

表 三坐标测量机与传统测量技术对比效率

二、精密仪器发展趋势及展望

随着现代制造业的发展,测量仪器技术面临着新的技术要求和发展动向。由传统微米、亚微米精度向着纳米量级精度方向发展;测量方式也由原接触式测量向非接触式测量过渡:此外,信息技术与测量技术的集成,即CAD/CAM/CAT的技术应用也将是未来精密测量技术发展的方向。由此将精密仪器带入另一个发展阶段。

目前,二次元影像仪和三坐标测量机通过软件技术、机器视觉技术以及电子技术的高度融合,形成一整套综合检测设备,已广泛运用于各行业中,它能同时测量多种参数。今后精密仪器的发展,会跟随着现在社会发展需要而不断的发展,并与不断产生的新的信息技术和其它科学技术综合起来的新的精密仪器。

本文针对精密仪器的发展研究,从简单的投影仪到三坐标测量机的发展过程,提出了对位未来精密仪器的发展展望。以计算机为代表的控制系统和测量机测头的发展也是一个重要的发展方向。另外譬如DMIS的软件技术的革新,也是对精密仪器优化的重要步骤。

【参考文献】

[1]刘文文,吴晔,洪占勇,等.测控专业控制类课程群建设与实践[J].电气电子教学学报,33,(1),2001:13~16.

精密测量技术论文范文4

关键词:计算机视觉图像 精密测量 构造几何模型 信号源的接收

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)05-1211-02

新型计算机视觉图像精密测量是一种基于计算机程序设计以及图像显示的高精度的关键技术,它广泛用于测量的领域,对于测量的准确性有很好的保证。这种关键技术是几何了光学的特性,发挥了图像学的显影性,把普通的测量技术瞬间提升到了一个新的高度。在这项关键技术中包含了物理学中光的效应,图像中的传感器以及计算机中的编程软件,这还不完全,还有一些其他科学领域知识的辅助,可以说这项关键技术是一个非常有技术含量的技术,很值得学者进行研究。

1 计算机视觉图像精密测量的关键技术的具体形式

在以往的测量中,选择的测量方式还是完全采用机械的形式,但是在使用了计算机视觉图像精密测量后,完成了许多以往技术所不能达到的任务。在我们的研究中,计算机视觉图像测量的原理是通过摄像机将被处理的对象采集进行影像采集,在多个控制点的数据采集完成后,系统会自动将这些图像进行整合,得出相关的几何多变参数,再在计算机上以具体的数据显示出来,以供技术人员使用参照。

在上面所说的摄像机并不是我们通常意义上生活中使用的摄像机。它是一种可视化较强,表针比较敏感的测试仪。可以将视觉中的二维形态通过显影,记录在机械的光谱仪上,再将这种的二维图像做数学处理,有二阶矩阵转换为三阶矩阵,通过播放仪呈现出三维的影像。这时的图像变为立体化,更有层次感,效果上也有了明显的变化,这是一种显示方法。此外还有一种造价较高的仪器,我们不常使用,就是图像提取器。同样是采集控制点的数据,将数据整合在系统之内,然后对于原始的图像进行预处理,不再经过有曝光这个程序,将图像中关键点的坐标在整个内部轴面上体现出来,提取数据帧数,再运用机器的智能识别系统,对控制点的坐标进行数据分析,自动生成图形,这也可以用于精密测量。它的优点就是使用上极其的方面,基本只要架立仪器和打开开关,其他的工作机械系统都会自动的完成。使用的困难就是造价极其的高,不适合一般企业使用。在基于计算机视觉图像测量中使用上的原理如下:

1) 计算出观察控制点到计算机视觉图像测量仪器的有效距离;

2) 得出观察点到目标控制点之间的三维的运动几何参数;

3) 推断出目标控制点在整个平面上的表面特征( 大多时候要求形成立体视觉);

4) 还通过观察可以判断出目标物体的几何坐标方位。

在整个计算机视觉图像精密测量的关键技术中最关键的元件就是压力应变电阻仪,这也是传感器的一部分。压力应变电阻仪的使用方式是将应力片粘贴在控制点位上,事先在物体表面打磨平整,清理干净后,涂抹丙酮试剂,在液体完全风干后就可以黏贴应力片,通过导线的联接,形成了一小段闭合的电路,时刻让计算机视觉图像系统可以感应到并作跟踪观察。因受到来自不同方面谐波的影响后,应力片会产生一定数值的电阻,在电路中,这些电阻会转化为电流,视觉图像系统接收到了电流后就会显示在仪表盘上相应的数据,我们就可以根据仪表盘中的数据记录测量中的数据,很好的解决了原始机械在使用过程中大量的做无用功所消耗资源的现象。传感器对每个应点都进行动态的测量,将数据模转换成现实中的图像,精确的成像可以测算出控制点的位置,用计算机视觉图像精密测量结合数据方面的相关的分析,得出施工中的可行性报告分析,减低了施工中的成本,将施工的预算控制在一个合理的范围之内。

当无法观察到控制点是,计算机视觉图像精密测量可以通过接收信号或是相关的频率波段来收集数据,不会因为以往测量的环境不好,距离太远,误差太大的影响。

2 计算机视觉图像精密测量的关键技术分析

在计算机视觉图像精密测量的关键技术中解决了很多以往很难完成的任务,但是在使用过程中还是发生了很多的问题。尤其在视觉图像的选择中,无法使用高帧数的图片显示,无法将计算机视觉图像精密测量的关键技术的优点发挥出来。我们就计算机视觉图像精密测量的关键技术中常见的问题进行讨论。

2.1 降低失误的概率

在很多的数据误差中,有一部分是出现在人为的因素上面。对于机器的不熟悉和操作中的疏忽都会在一定程度上对图像的视觉感模拟带来麻烦。对于网络设备的配置上,要经常性的学习,将配置在可能的情况下设置的更加合理和使用,保证网络连接系统的安全性。为防止更多因操作带来的误差,选用系统登入的制度,用户在通过识别后进入系统,在采集数据后,确定最终数据上又相关的再次确定的标识,系统对本身有的登录服务器和路由器有相关的资料解释,记录好实用操作的时间,及时备份。

2.2 对于权限的控制

权限控制是针对测量关键所提出的一种安全保护措施,它是在使用计算机视觉图像精密测量的关键技术中对用户和用户组赋予一定的权限,可以限制用户和用户组对目录、子目录、文件、打印机和其他共享资源的浏览和更改。图像中的运行服务器在停止的情况下可以做出不应答的操作指令,立刻关闭当前不适用的界面,加快系统的运行速度,对于每天的日志文件实时监控,一旦发现问题及时解决。对于数据终端的数据可采用可三维加密的方法,定时进行安全检测等手段来进一步加强系统的安全性。如果通过了加密通道,系统可以将数据自动的保存和转换为视图模式,对于数据的审计和运行可以同时进行,这样就可以很好的保证大地测量中的图像数据安全,利用防护墙将采集中废弃的数据革除在外,避免数值之间发生紊乱的现象,进一步改善计算机视觉图像精密测量的关键技术。

2.3 开启自动建立备份系统

计算机视觉图像精密测量的关键技术的完善中会常遇到系统突然崩溃或是图像受到严重干扰导致无法转换的一系列情况,发生这种情况最大的可能性就是系统在处理多组数据后无法重新还原成进入界面。这时为保证图片转换成数字的系统数据不丢失,我们对系统进行备份。选定固定的磁盘保存数据,定期将产生的数据(转换前的图像和转换后的数值)导出,保证程序的正常运行。当系统一旦发生错误,可以尽快的恢复数据的初始状态,为测量任务的完成争取更多的时间。我们还要减少信号源周围的干扰,定期的更新系统数据库,保持数据采集的稳定性,把摄像机记录出的数据节点保存在相应的技术图纸上,用这样的方式来知道测量工作。系统备份的数据还可以用于数据的对比,重复测量后得出的数据,系统会自动也备份的数据进行比对,发现误差值在规定以外,就会做出相应的预警,这样也能在工作中降低出现误差的概率。

3 计算机视觉图像精密测量的关键技术遇到的困难和使用前景

计算机视觉图像精密测量的关键技术作为一种新兴技术在使用时间上不过十几年,其使用的程度已经无法估算。正是因为它的简单、使用、精度高以及自动化能力卓越的特点受到了测量单位的广泛青睐。在测量方面的这些可靠性和稳定性也是有目共睹的。在土木和机械测量的行业计算机视觉图像精密测量的关键技术都会有广泛和良好的使用,前景也是十分的广阔。但是不容忽视该技术也有一些弊端。这项关键技术中涵盖的学科非常的多,涉及到的知识也很全面,一旦出现了机器的故障,在维修上还是一个很大的问题,如何很好的解决计算机视觉图像技术的相关核心问题就是当下亟待解决的。

我们都知道,人的眼睛是可以受到吱声的控制,想要完成观测是十分简单的,但是在计算机视觉图像技术中,毕竟是采取摄像机取景的模式,在取得的点位有的时候不是特别的有代表性,很难将这些问题具体化、形象化。达不到我们设计时的初衷。所以在这些模型的构建中和数据的转换上必须有严格的规定和要求,切不可盲目的实施测量,每项技术操作都要按规程来实施。

上文中也谈到了,计算机视觉图像精密测量的关键技术中最主要的构建是传感器,一个合理的传感器是体统的“心脏”,我们在仪器的操作中,不能时时刻刻对传感器进行检查,甚至这种高精度的元件在检查上也并不是一件简单的事情,通过不断的研究,将传感器的等级和使用方法上进行一定的创新也是一项科研任务。

4 结束语

在测量工程发展的今天,很多的测量技术已经离不了计算机视觉图像技术的辅助,该文中详细的谈到了基于计算机视觉图像精密测量的关键技术方面的研究,对于之中可能出现的一些问题也提出了相应的解决方案。测量工程中计算机视觉图像精密测量的关键技术可以很好的解决和完善测量中遇到的一些问题,但是也暴露出了很多的问题。

将基于计算机视觉图像精密测量的关键技术引入到测量工程中来,也是加强了工程建设的信息化水平。可以预见的是,在未来使用计算机视觉图像技术建立的测量模型会得到更多、更好的应用。但作为一个长期复杂的技术工程,在这个建设过程中定会有一些困难的出现。希望通过不断的发现问题、总结经验,让计算机视觉图像精密测量的关键技术在测量中作用发挥的更好。

参考文献:

[1] 汤剑,周芳芹,杨继隆.计算机视觉图像系统的技术改造[J].机电产品开发与创新周刊,2005,14(18):33-36.

[2] 段发阶,等. 拔丝模孔形计算机视觉检测技术[J]. 光电工程时报, 1996,23(13):189-190.

精密测量技术论文范文5

中图分类号:P2文献标识码:A文章编号:

随着GPS、遥感技术、3S 等技术的应用飞速发展,数字化测量技术使地籍测量的数据库完整建立,为地籍信息系统的建立打下了良好的基础。数据库的建立促进了数据和信息获取,使地籍测量进一步实现科学、现代化的管理。地籍测量需要测量的精确度及可靠性,伴随技术革新,地籍测绘中有了数字化测绘技术的应用,数字测绘、GPS、遥感和地理信息系统等新技术的应用,形成了数字化测绘项目的新体系,使地籍测量更精准和科学,使地籍测量项目从理论到实践发生了根本性的改变。 1 数字化测绘技术的优点 1.1 数字化测绘技术能够充分利用计算机模拟功能,反映地形特征生动,地籍要素清晰,对传统测绘有较大优势,即使使用者无相关知识,也能看得一目了然。

1.2由于数字化测绘产品的应用,数字化测绘技术在使用上更方便快捷,对需调整部位能够及时修改补充,修改完毕后能做到及时出图,使用上与传统的测绘技术相比,具有极大的方便性。

1.3 由于计算机在测绘技术中的广泛使用,对于数据可以根据不同的用户需求进行详细的设计,而且对图片的处理更随意,所以数字化后数据在用途上更具有广泛性。

1.4 利用现代化的测绘成果,通过计算进行详细的设计有利用清楚的对各种设计方案进行比较和计算,对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。计算机在测绘技术中的的利用在很大程度上使测绘工作更规范化、自动化和科学化,面对信息化社会的需要,数字化的测绘成果能满足各种不同的需求,是现代测绘行业发展的方向。 2 数字地籍测绘技术的分类 目前,数字化测绘已成为绘制大比例尺地籍图或地形图及其他专业图的主要途径。其又可以分为野外数字化地籍图测绘和对原有地籍图进行室内数字化两种类型。 2.1 野外数字化地籍图测绘,即通过专业设备和数字化成图软件,在测区作业现场进行全解析法测绘,得到最终数字化地籍图成果。主要优点地籍图现实性强、信息完整度和精度高等,主要不足为软硬件设备都比较高昂,成本较高。 2.2 所谓已有地籍图数字化,主要是指利用专业软件,将其转换为数字化测绘成果。这种方式优势在于投入比较少,数字化成图周期也较短,但缺点在于地籍图的现实性较差,信息完整度和精度也比较差,最多只能维持原图的表示精度。 3 数字化地籍测绘的作业方法 3.1 控制测量 众所周知,地籍平面控制测量是地籍测量的基础,使用精密测量方法得到具有精确平面坐标值的平面控制点。随着 GPS 技术的发展成熟及全站仪的普及,传统的三角测量方法逐渐被高精度的静态GPS 控制和灵活简便的导线网控制所代替,这无疑大大地减轻了控制测量工作的强度,去掉了三角测量的繁琐和限制。首级控制测量可用静态GPS 技术测定,并用随机平差软件进行严密平差;外业细部点的采集如果采用RTK 技术无需做图根控制点,如果采用全站仪,需要在首级控制点的基础上做图根控制点,也可采用RTK技术直接加密,图根控制测量采用导线测量和各种交会测量等方法进行。控制的目的是为了保证所采集的界址点、地物点的精度,使测图的精度控制在规程和用户允许的精度范围内。 3.2 界址点、地物点等细部点的测量 外业数据采集的方法有: GPSRTK 技术、全站仪、扫描数字化、全数字摄影测量技术。 3.2.1 GPSRTK 技术 RTK 技术主要适用于无障碍、无遮拦的开阔地,一般建筑物的房角和较容易到达顶部的高大建筑测量。它能够将野外采集的数据自动记录在电子手簿或内存中,并在现场绘制地籍草图。与传统技术相比,其主要优点为: 作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大; 降低了作业条件要求,RTK 技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足"电磁波通视"和对天基本通视;定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累; 作业效率高,操作简便、数据处理能力强。 3.2.2 使用全站仪进行外业测量 对高大建筑物或较为隐蔽的界址点和地物点,应利用RTK测设一组图根点,使用全站仪利用图根点进行界址点和地物点测量,全站仪具有自动记录和内存管理功能。外业直接观测界址点和地物点的平面坐标,并记录在全站仪内存中,测量过程中注意绘制宗地草图。全站仪测量坐标精度高,记录数据准确,与计算机交互数据方便尤其是免棱镜全站仪的出现,大大减轻操作负担,使用时更加灵活方便,目前,全站仪测量是数字化测图最主要方法。而对于在十分隐蔽的死角,或无法使用仪器进行测量时,可以采用量取界址点、地物点与已测点和线的关系距离,利用几何关系来确定其位置。

不论是使用全站仪还是RTK技术,都可以采用两种方法来实现内外业一体化:一是对测绘的对象进行边测边记,即记录各种观测数据及各测点的特征代码和相互关系,然后将记录的信息输入微机,利用专业软件将其换为图形,再对图形进行必要的编辑和修正,便得到所需要的数字化地籍图成果;二是利用笔记本电脑,在测站直接将观测数据进行展点,并根据实地情况对地籍要素进行编辑、注记和绘图。 3.2.3 扫描数字化作业 实现原测地籍图、地形图的数字化,应将已有的地籍图、地形图,采用将原图用扫描仪进行扫描,得到栅格图形后,再利用扫描矢量化软件将栅格图形转换成矢量图形。该方法所获得的数字精度要比原图的精度差,主要原因是地图其精度因受原图精度的影响和数字化过程中所产生的各种误差。解决方法通过采取修测、补测等方法,实测一部分界址点或地物点的精确坐标,以此为据对原坐标调整纠正,可有效提高原图精度。 3.2.4 全数字摄影测量技术 全数字摄影测量技术,通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。

全数字摄影测量技术引导了未来数字测图的发展方向。该方法可将大量的外业测量工作移到室内完成,主要优点:成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制,主要适用城市密集地区大面积成图。 4 结束语 随着国家经济建设的稳步推进,土地管理部门应更好地对土地进行系规划,准确掌握土地界、土地权属、土地面积及各类土地的利用情况。在满足土地管理部门对土地现状掌握情况的需要方面,地籍测量发挥了重要作用。地籍测量能够准确掌握土地情况,精确测各类土地的位置与大小、境界、权属界址点的坐标与宗地面积以及地籍图。地籍测量并不等同于测出数据,传统的测量方法已无法满足测量实际工作的需要,满足国民经济建设部门需要现代的测绘技术的精准性。在地籍测量过程中,应建立地籍数据库和地籍管理系统,使地籍测量的结果更全面,也方便使用者的随时查询。只有现代的地籍测量需要配以现代代的测绘技术,才能使地籍测量工作从理论到实践发生质变。

参考文献:

精密测量技术论文范文6

领域之中发展,基于此,本文论述了精密工程测量在施工之中的应用。

关键词:精密工程测量;分析;应用

中图分类号:P216文献标识码: A

引言

目前,工程测量技术已经超越了工程建设的应用范围,向一个更高的领域发展。在现代工程测量中,其主要方向表现在精密工程测量、工程测量仪器、工程度形变监测分析以及工程信息系统4个方面。随着现代科学技术的不断进步,精密工程测量已成为工程测量中最具活力、影响力最大的部分,同时也代表着工程测量的发展方向。因此,对精密工程测量进行研究,分析精密工程测量与工程测量之间的关系,研究精密工程测量发展具有重要意义。

1、精密工程测量的定义和特点

工程测量分为普通工程测量以及精密工程测量。根据工程测量学的定义,精密工程测量主要是对地球空间中具体几何实体的精密测量描绘以及抽象几何实体的精密测量的研究,实现的理论、方法以及技术。精密工程测量表示的是工程测量学的发展方向。精密指的是精确严密。精密工程测量的特点在于其对测量精度比较高。精度这一概念包含的意义比较广,分相对精度以及绝对精度。相对精度又有两种,一种是一个观测量的精度与该观测量的比值,比值比较小,相对精度越高,如边长的相对精度。但比值与观测量及其精度这两个量都有关,同样是1∶1000000,观测量是10m以及10km之时,其精度分别是0.01mm和10mm,故有可比性较差的缺点;另一种是一点相对于另一点,尤其是邻近点的精度,此种相对精度与基准无关,便于比较,然而种种组合比较多,如有100个点,每一个点就有99个这样的相对精度。绝对精度也有两种,一是指一个观测量相对于其真值的精度,这一精度指标应用最多(下面所提精度,都指这种精度)。因为真值难求,一般其最或是值代替。然而绝对精度指标也有弊病,有时,它也与观测量的大小有关,比如说长度观测量。另一种是指一点相对于基准点的精度,该精度与基准相关,同时只能在相同基准之下进行比较。因为精度的意义比较多,同时在测量技术的发展又在不断提高,有什么精度要求的测量才可以被诚挚慰问精密工程测量较难确定一个准确的定义。

2、精密工程测量的应用

2.1、RTK测量精度

2.1.1、RTK测量精度检定的内容

测量精度检定是工程测量过程中关注的重点问题,目前有关RTK精度检定的相关指标和内容还没有明确的规定和参考。根据测绘工程对于数据的要求以及对数据质量关注的重点,文章将对测量精度拟定以下两个方面的测定内容。

2.1.2、对不同测程的RTK测量技术的初始化时间进行检定和分析。

2.1.3、对RTK测量点之间的反算边长精度进行检定和分析。在本次的研究中重点对第二项内容进行分析和探究。

2.2、精度指标检定的场地选择和构造

检定选用的主要检定场地为GPS接收机对精度指标进行专门检测的场地,为了确保实验数据的真实可靠,本次选择南宁市GPS标准检定场地最为数据采集的主要场地,为了确保检定指标的准确性,检定场地采用网型设计的方式进行设计,其具体结构如图1所示。

图1 RTK精度指标检定场地结构图

2.2.1、RTK测定指标检定方法

对于不同测程RTK测量初始化时间的检定,采用的方法为对GPS接收机的软件功能以及硬件性能进行检定,对仪器进行RTK测量所求的定整周模糊度N值的快慢和准确性进行有效的分析和评价。为了保证检定指标的准确性,将测量方范围的半径控制在5KM左右为最佳。

2.3、全站仪的应用

2.3.1、全站仪,笔记本,CAD组合运用在测量工作中的优势

测量速度快;数据的处理由人为处理变换为机器处理,提高了工作的效率;在比较复杂的测量现场,可以用计算机实现模拟,缩短测量时间。减轻了技术人员的劳动强度。具有随时放样的特点

2.3.2、全站仪和笔记本以及CAD测量应用的原理

应用CAD技术绘图的时候,图中的测点的坐标要满足测量对测点坐标的计算精度要求。在测量准备阶段,将需要测量的地区的平面图和其相关的资料的绘制成CAD格式并保存。在测量的开始阶段,将存有CAD文件的笔记本电脑带到现场,与全站仪联结起来,共同完成测量过程。如需施放某个桩位而事先又没有计算坐标时,可及时在笔记本电脑上用CAD绘图软件进行绘图,得知坐标。

2.3.3、虚拟现实绘制利用GPS测量技术,可以对工程测量的对象做出显示绘制,从而可以对待测对象进行分析,有效的减轻测量人员的工作强度,特别是在地质恶劣情况下进行测量时,利用GPS测量技术可以生动的描绘出工程测量对象,更好的进行后续的工程施工等操作。

2.4、测量机器人的应用

测站观测系统组成测量机器人测站观测系统主要由TCA1800测量机器人、测站点、目标点以及电脑和通讯电缆组成,是一台基于测量机器人的有合作目标(照准棱镜)的测站观测系统,可以实现自动化地观测。测站点、目标点的关系见图2。

图2 测站观测系统组成

(1)测站点。进行控制测量和碎部测量时,将TCA1800测量机器人安置在预先选定的控制点上,与目标点之间具备良好的通视条件,并且使得仪器与所有目标点的距离均在观测范围内,同时要避免同一方向上存在多个目标点,以降低全站仪的目标识别难度。

(2)目标点。控制测量时,目标点为与测站点相通视的周围控制点;碎部测量时,目标点为待测的碎部点。

2.5、GPS测量技术在工程测量中的应用

GPS测量技术利用卫星技术对对象进行测量应用,可以有效的提高测量精度,对对象进行很好的分析,因此,在工程测量方面,GPS技术发挥着重要的角色,有利于更好的进行工程测量,当前,GPS测量技术在工程测量中的应用主要包括以下几个方面:

2.5.1、进行施工水准点的测定

在进行工程施工之前,工程人员需要对施工水准点进行定标确定,这样才可以进行更好的施工,确定施工的正确性。在进行施工水准点测定方面,传统测量往往依靠检测线条是否在一条水平线上进行判断,这种方法既繁琐,又无法保证精确度,在进行测量时,如果出现失误或者误操作,很容易造成施工的错误性,因此,传统的测量有很大的缺陷,而利用GPS技术进行工程测量,可以有效的提高工程测量精度,利用卫星导航技术,对测量对象进行测量分析,确定水准点的位置,更好的做好测量分析,如在进行公路工程测量时,可以充分发挥GPS技术的优势,提高工程测量技术的可靠性,从而确保工程施工的正确性。

2.5.2、对位置的确定分析

利用GPS技术进行工程测量应用时,GPS测量技术可以依据卫星对待测对象的描绘,对位置做出正确的分析,从而可以更好的做出数据分析,对工程进行位置确定。在进行测量时,GPS技术可以充分的考虑测量时其他外界对测量的影响,减少误差,提高检测精度,对检测对象做出几何分析图形,绘制工程测量对象的形状,从而可以更好的做出分析。利用GPS技术可以对位置做出更好的分析,有利于测量精度的提高。

3、结语

综上所述,随着科学技术的不断进步,人们对精密工程测量的需求越来越大,精密工程测量通过不断地改造与创新,实现了自动化、实时化、系统化以及智能化,而且测量的精度越来越高,已被广泛运用于航天航空工业、军事、农业、汽车制造、核电站等方面。、

参考文献

[1]张国强. GPS定位技术在精密工程测量中的应用研究[J]. 测绘与空间地理信息,2006,02:41-42+45.

精密测量技术论文范文7

【关键词】近红外;漫反射光谱;阿司匹林肠溶片;含量测定

【中图分类号】R426 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484(2014)07-4157-02

近红外光谱(NIRS)区域为12820-4000cm-1范围内,主要光谱信息为C-H、N-H、O-H等含氢集团的倍频及合频吸收,NIRS技术通过测定具有代表性的大量样品建立校正模型,实现未知样品的定性或定量分析。

阿司匹林肠溶片是阿司匹林原料加适量的辅料压成片剂后,加肠溶薄膜包衣得到的,主要用于抗血栓,质量标准执行《中国药典》2010年版二部,含量测定采用高效液相色谱法。

本文采用近红外漫反射技术直接测定阿司匹林肠溶片中阿司匹林含量,结合化学计量学中的偏最小二乘法(PLS),建立了快速测定阿司匹林肠溶片含量的方法。该方法具有分析速度快,可同时分析多种成分,无污染,样品不需特别预处理,不对样品造成损伤,可实时分析和远距离测定,操作简单,分析成本低等优点[1][4]。可以将近红外分析技术应用于样品的定量分析,方法方便快速,系统精密度和方法精密度良好,显示出良好的实用价值[3]。

1 仪器与样品

美国Thermo Fisher公司的ANTARIS Ⅱ FI-NIR Analyzer近红外光谱仪,配有积分球漫反射采样系统,Result操作软件,TQ Analyst 8分析软件。

高效液相色谱仪(Waters2695,美国Waters公司);

天平(十万分之一,CP225D型,赛多利斯公司)。

乙腈为色谱纯,其余均为分析纯。

样品为神威药业集体有限公司生产的阿司匹林肠溶片(辅料为微晶纤维素、肠溶型薄膜包衣预混剂等)

阿司匹林对照品(中国药品生物制品检定所,批号110113-200603)

2 实验方法

2.1 基础数据测定 高效液相色谱法:取本品20片,精密称定,充分研细,精密称取适量(约相当于阿司匹林10mg),置100ml量瓶中,加1%冰醋酸甲醇溶液强烈振摇使阿司匹林溶解并稀释至刻度,滤膜滤过,精密量取续滤液10μl,注入液相色谱仪,记录色谱图;另取阿司匹林对照品,精密称定,加1%冰醋酸的甲醇溶液溶解并定量稀释制成每1ml中含0.1mg的溶液,同法测定。按外标法以峰面积计算,即得[2]。

125份样品中,选取100份为校正集样本,其余25份为验证集样本。以所得校正模型,对另外20批阿司匹林肠溶片进行含量测定,并将预测所得结果与高效液相色谱法所得结果进行比较。表1列出了校正集和验证集样本性质分布范围及其统计结果。

3.5 系统精密度与方法精密度 从验证集样品中选择序号为15的阿司匹林肠溶片样本,测定6次光谱,用所建模型预测其透光率,测得系统精密度RSD为1.2%;将同一批样品,分别取样6次,依次测定其近红外图谱,得方法精密度RSD为1.8%

4 讨论

4.1 本文用积分球漫反射测定样品的近红外漫反射光谱,定量模型的预处理方法为多元散射校正(MSC)和一阶微分处理,选择波长范围为5900 cm-1-6100 cm-1以及8750 cm-1-9000 cm-1,回归方法为偏最小二乘法(PLS)。定量模型的最佳主因子数为8,内部交叉验证均方差RMSECV为0.248,决定系数R2为0.991,外部验证预测均方差RMSEP为0.298,系统精密度RSD为1.2%,方法精密度RSD为1.8%。方法方便快速,系统精密度和方法精密度良好,显示出良好的实用价值。

4.2 NIR光谱定量分析模型的建立对校正集含量测定的分布范围有一定的要求,实际应用时,样本的水分范围比较小,为此,本文采用了实验室对样本进行一定的处理,以扩大校正集样品水分的分布范围,取得了良好效果。上述研究表明,根据PLS回归方法建立预测模型,使用NIR漫反射技术对阿司匹林肠溶片含量测定进行测定是可行的,而且结果令人满意,同其他方法相比,速度快而且简便[5]。

参考文献

[1] 陆婉珍 现代近红外光谱分析技术[M]. 北京: 中国石化出版社, 2007.

[2] 国家药典委员会. 中国药典[S]. 二部. 北京:中国医药科技出版社,2010.

[3] 李军山,彭新华,张博.近红外光谱法快速测定茯苓药材水分的研究[J]. 亚太传统医药,2011,7(8):36

精密测量技术论文范文8

关键词:水利工程;测量技术

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

水利工程在整个国民经济的发展中具有十分重要的作用,能够为农业的发展提供灌溉,还能防洪发电,具有很高的经济效益。见过以来,我国的水利工程得到了迅速的发展,对我国工业、农业以及人们的日常生活用水都做出了巨大的贡献。与此同时,我国水利工程的施工技术也在实践中不断的发展。施工测量技术在水利工程的施工当中发挥着重要的作用。文章对水利工程施工当中常见的几种施工测量技术进行了探讨。1、水利工程测量重要性分析 测量学是从人类经验中发展而来兼有时代性的一门学科,是人类在复杂的自然界中生存的一个重要手段。工程测量中,无论工程项目的大小,系统的工程测量、公路测量和大面积测绘等,都少不了测量技术,工程测量在工程项目中起着重要的作用。在工程建设规划设计的阶段,测量技术主要提供各种比例的地形图和地形资料,还要提供地址勘测、水文地质勘测和水文测量的数据;在工程建设施工阶段,要把测量之后的设计变为实地建设的依据,即根据工程现场地形和工程性质,建立完整的施工网,逐一把图纸化为实物。总之,从施工开始到结束,都离不开工程测量这项工作。因为对于一个工程,首先需要对建筑物进行定位,确定其实际位置,之后确定准确的标识从而确定该区域是否有设计后新增建筑物或者其他,以保证机械设备的使用。基础设施完毕后,还要进行竣工线的投测,即对设备的平整度等进行跟踪测量,来保证设备工艺的流畅。在建筑物的运营管理阶段,工程测量同样重要。通过测量工程建筑物的运行状况,对不正常现象进行探讨分析,采取有效措施,防止事故发生。为了提高工程质量和施工效率,必须重视测量技术和新时期下测量技术的新发展。

2、水利工程施工测量技术

2.1 复测按照招标文件的要求及相关规定,施工前需对交接桩时提供工程范围测区有关GPS 点、导线点、精密水准点、水准点等进行复测。控制点使用前必须用三个以上的原始控制点,其边长和夹角进行观测检查,互差符合规范要求,方可使用,采用索佳SET230RK3 全站仪,测回法测角 6 测回,边长正返观测各 6 个测回。高程控制点复测按国家二等水准测量技术要求进行,用中纬电子水准仪配一对条码尺,按国家二等水准的标准,用附合水准线路测量要求进行往、返测。

2.2 加密点选取本工程对加密点的选取采取下列要求:

2.2.1 平面加密点应与已有的 GPS 点和精密导线点构成精密导线网,高程加密点与精密水准点构成附合或闭合路线,平面及高程控制点应该设在不受施工影响的地段,设在稳定的地质上。

2.2.2 平面加密点相邻边长不宜相差过大,个别边长不宜短于100m,高程加密点间距平均 300m。

2.2.3 GPS 点与相邻平面加密点间的垂直角不应大于 30°。

2.2.4 加密点应选在发生沉降变形区域以外的稳固地段。

2.3 加密点布设复测工作完成后,在首级控制点的基础上,根据工程项目的施工需要并结合本水利工程特点等实际情况制定平面加密控制方案,布设一定数量的加密点进行闭合导线测量,主要满足本工程的施工测量及监控测量。

2.4加密点测量对本水利工程的平面测量采用索佳 SET230RK3 全站仪,测回法测角6测回,边长往返观测各6个测回。水准点加密按国家二等水准测量技术要求进行,用中纬电子水准仪配一对条码尺,按国家二等水准的标准,用附合水准线路测量要求进行,控制桩复测结果经监理工程师批复后进行加密点测量,加密点测量精度采用精密导线测量和精密水准测量技术要求,测量数据采用严密平差,测量成果上报监理工程师审批。精密导线测量采取利用原有控制桩组成附合导线和闭合导线;水准测量利用原有控制桩与加密点构成附合水准路线进行测量。

2.5地形测量与工程量复核

2.5.1在主体工程开工前,首先进行开挖工程量的复核,为精确计算开挖工程量,在首级测量控制网建立后,对工程施工各部位进行原始地形测量,平面图比例1∶500,断面图比例为1∶200,断面施测范围超出基础区20~50m,横断面图间距不大于 25m,根据地形断面图,复核计算各部位开挖工程量,报送监理工程师审核,作为本水利工程结算依据。

2.5.2 而在开挖工程结束后,需进行各部位基础竣工地形、断面图的测量,技术要求同原始地形断面图,并根据基础最终开挖断面图计算工程量和竣工资料。

3、施工测量放样本水利工程施工测量的主要精度指标控制要严格控制,在施工测量中要提高测量精度,严格控制测量限差指标。本工程施工测量的主要任务是为施工提供测量数据,以满足施工需要,确保本水利工程质量。针对本工程的各主要施工项目,采取如下测量放样方法:

3.1 土石方明挖工程测量放样

3.1.1 土石方明挖工程开工前,根据设计图纸要求,以加密后的测量控制为基点,首先进行土石方明挖开口线的放样,并埋设标志杆。

3.1.2 平面点位放样依据现场条件,控制网点的分布情况和仪器条件采用全站仪极坐标法、边角后方交会法、后方交会法等方法施测;高程放样可直接采用光电测距三角高程测量。

3.1.3 相对于邻近基本控制点放样精度,主体工程的基础轮廓点开挖放样点位平面位置中误差、高程中误差均小于±50~100mm。对于其他部位的开挖放样点平面、高程点位中误差小于±100mm。

3.1.4 在覆盖层边坡开挖过程中,剖面图的测量间距可根据情况在5~10m 范围内选择。及时检查复核边线、坡度,控制超欠挖;石方开挖每次钻爆前,及时进行测量放样,然后再进行施工,每一层开挖放样点间距2~3m,特殊部位根据结构图进行放样。钻爆后清基后进行基面超欠检查,对于欠挖面要进行处理,基面达以设计线标准,土石方明挖测量放样精度按规范要求控制。3.2 帷幕灌浆和高压旋喷工程测量放样

精密测量技术论文范文9

关键词:GPS技术 测绘 应用

中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(b)-0045-01

为了提高我国的土地资源的利用效率,对土地面积进行准确的测绘是其中的关键。在土地面积的测绘技术手段上,经历了钢尺测量方法、经纬仪结合过程测量的方法,以及全站仪的测量方法,现在已经逐步发展到了GPS测量技术阶段。在具体的应用中,GPS具有布点灵活、计算速度快而且精度高等优点,因此在土地面积的测绘工作中得到了比较广泛的应用。

1 GPS测量技术简介

GPS卫星导航系统能够为地球表面的绝大部分地区提供准确的定位、测速等,是美国开发的一种全球定位系统。GPS通过测量出测量对象和定位卫星之间的空间距离,然后利用定位系统所携带的各种功能来确定测量对象的具置。GPS测量技术为土地面积测绘带来了新的革命,它能够有效的提高测量人员的工作效率,降低测量人员的工作强度,更加重要的上它能够提供准确的测量数据,保证了测绘工作的质量。GPS测量技术具有高效率、高精度的特点,而且功能多样化,在使用的过程中也非常简单。GPS测量技术在应用的过程中不需要测量点与测量点自己的通视,只下雨测量站的空间保持露天状态就可以,有效的降低了土地面积测绘的成本。

随着GPS测量技术的不断发展,GPS测量仪器不断自动化、数字化水平也越来越高,而且系统的操作也越来越便利,进一步扩展了其应用。实时动态差分定位是GPS测量技术到目前为止最为先进的技术,这种技术测量的精度能够达到cm级别,有效的满足了土地面积测绘对误差精度的需要。在土地面积的测绘工作中需要确定土地的界线范围,并且测定界桩的位置,并且对界线范围内的土地面积进行测量并进行计算。在传统的测量技术中需要对测量的数据进行计算之后才能得到比较准确的数据,而实时动态差分法则可以在测量条件比较恶劣的环境中得到实时的准确的测量精度。通过在土地测绘中应用实时动态差分测量技术,能够有效的提高土地测绘工作的质量和效率。

GPS测量技术能够优化地籍测量的设计,能够对测量设计方案进行系统、全面的优化,从而提高其准确性和可靠性,并且降低其成本。在传统的测量控制网中由于要考虑到其结果的可靠性、以及精度和成本等,GPS测绘技术具有比较复杂的函数和数学模型,能够有效的满足其优化设计的需要。而且通过对GPS控制网进行优化设计,能够进一步的提高GPS测绘技术的精度和效益。

2 GPS测量技术在土地面积测量中的应用

GPS测量技术的出现,使土地面积测绘工作发生了重大的改变,而且随着其在土地面积测绘中的应用越来越广泛,已经成为了土地测绘工作中的重要手段。在传统的土地面积测绘中由于需要通视,这种测绘方法不仅增加了测绘的成本,而且也延长了测绘的周期,同时受自然条件的影响比较大。在一些地形发展、通视条件比较差的地区,往往难以保证测绘结果的准确度。

GPS地籍测量首先要对被测区域内进行控制测量,这也是测绘过程中数据采集的基础。GPS地籍控制网点的密度可以按照测量地区的范围和先后顺序,分为基本网和加密网。在城镇界址点密度比较大的地区,为了保证网点的测量精度,应当适当的增大控制点的密度,在必要的时候还可以在GPS网下再加一级图根导线。GPS网点的各变和常规的网边长变化大而且具有结合灵活的特点,在实际测量中可以根据需要进行分期布设,也可以进行混合布设来满足其密度的需要。在地籍测绘过程中应当遵守从整体到局部的原则,将测量过程分为基本控制测量和地籍测量。基本控制策略可以分为不同的等级,可以通过布设侧边网、三角网以及GPS网等形式。在地籍控制策略的过程中其坐标系统应当尽量选择国家统一的坐标系统,对于条件不满足的地区也可以考虑使用地方坐标系。在GPS测量技术中精度是其作用的指标,它对GPS网络的布置以及测量计划的确定、后期测绘数据的处理等都具有重要的影响。根据我国的相关地籍测量的要求规定,地籍测量控制点和起算点之间的误差不能够超过 0.05 m。

在进行土地面积的测绘时,地籍测量需要对土地整个区域进行全方位的测量,从而为土地测绘提供有效的实时数据资料。在土地测绘的过程中通过对各个网点的密度和精度的控制,能够确定出土地权属的特征,GPS测量技术可以对测绘过程中的网点密度和精度提供正确的界址点。而GPS测量技术和传统的测绘方法相比,能够一次性的解决土地面积测绘过程中的密度控制,所以在应用的过程中也更加的灵活方便。

在GPS测量时,所获得的数据还需要通过坐标变换才能被使用。在实际的土地面积测绘中利用GPS测量技术得到的数据是三维坐标数据,在应用的过程一般需要使用二维图像来显示土地的地理信息。具体测量时手持GPS仪器沿着被土地的绕行,然后就可以得到一系列多个坐标点所组成的定位数据,然后按照时间的顺序依次记下相应的二维坐标(x,y),并且然后时间的先后顺序进行标号,其中x表示经度信息、y表示维度信息。将测量到的点的数据依次连接起来就得到一个具有多个顶点的多边形。由于地球本身是一个椭球性,所以为了保证测量结果的准确性,还需要采取投影的方式将其三维坐标转换为相应的二维坐标形式。在具体的计算时由于投影方法的计算比较困难,可以将地球看作是正球体来简化计算的过程。而且一般的土地面积测量的距离比较小,测量的距离也不大,所以简化的误差对最终结果的影响也非常小,可以忽略不计。

根据GPS技术所得到的关于土地面积的丰富的数据,可以将地理信息和信息技术有效的结合起来建立信息数据库,从而对测量过程中的图像、图形以及数据进行统一的管理,而且还能够实现对数据的分析和存储。通过利用信息技术实现对测量数据的无缝连接以及叠加等处理,并且按照要求进行输出,提高了收集数据的准确性和应用的便利性。

3 结语

GPS技术在土地面积的测绘中具有巨大的优势,它减少了传统测量工作中所需要的控制点的数量和测试仪器的搬动次数,减少了测量工作人员的劳动强度。而且这种测绘技术具有工作效率高,测量结果准确等优点,减少了自然因素和人为因素的干扰。但是在应用的过程中也存在着信号干扰的问题,因此应当努力解决信号干扰的问题,不断的提高其工作的效率。

参考文献

[1] 崔斌,何忠伟.浅谈GPS在土地测量中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2012(5).