高精度GNSS技术在测绘工程中的应用与发展趋势

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

赵鑫磊

湖南福祥建筑工程检测有限公司,湖南衡阳 421000

摘要

随着卫星导航定位技术的不断迭代,高精度GNSS技术凭借其定位精准、作业高效、覆盖范围广等优势,已成为测绘工程领域的核心支撑技术。本文阐述了高精度GNSS技术的核心内涵,系统分析其在大地测量、工程施工测量、地理信息数据采集等测绘工程关键环节的应用现状,深入探讨当前技术应用中存在的问题,并结合技术发展规律预测其未来发展趋势,为测绘工程领域更好地运用高精度GNSS技术提供参考,推动测绘工程行业向智能化、高效化方向发展。


关键词

高精度GNSS技术;测绘工程;应用现状;发展趋势

正文


引言

测绘工程作为工程建设、资源勘探、国土规划等领域的基础性工作,其成果的精准度直接影响后续工作的质量与效率。传统测绘技术受自然环境、作业条件等因素限制,存在定位精度低、作业周期长、人力成本高等问题,难以满足现代工程对测绘数据的高精度、高效率需求。研究该技术在测绘工程中的应用与发展趋势,对推动测绘行业技术革新、提升工程建设质量具有重要的现实意义。

一、高精度GNSS技术在测绘工程中的核心应用

(一)大地测量中的精准定位应用

大地测量是测绘工程的基础环节,对定位精度要求极高,其成果为国土规划、地质勘探等工作提供重要数据支撑。高精度GNSS技术凭借其强大的定位能力,已全面替代传统大地测量技术。在实际应用中,技术人员通过布设GNSS观测站,接收卫星发射的导航信号,结合数据处理软件对观测数据进行分析计算,可获得厘米级甚至毫米级的平面及高程定位成果。

(二)工程施工测量中的动态监测应用

工程施工测量贯穿工程建设全过程,从施工前的场地平整、轴线放线,到施工中的结构安装定位,再到竣工后的验收测量,都离不开精准的测量数据支持。高精度GNSS技术中的实时动态定位技术,能实现测量数据的实时获取与处理,满足工程施工对测量效率与精度的双重需求。在施工放线环节,技术人员将设计坐标输入GNSS接收机,通过移动接收机即可快速确定施工轴线、桩位等关键位置,避免传统仪器反复架设、瞄准带来的误差与效率问题。在高层建筑、桥梁等大型工程施工中,利用高精度GNSS技术对结构变形进行实时监测,可及时发现结构位移、沉降等异常情况,为工程施工安全提供可靠保障。

(三)地理信息数据采集中的高效应用

地理信息数据采集是构建地理信息系统的核心工作,涉及地形、地物等各类空间信息的获取。传统地理信息数据采集方法需人工现场测绘,效率低下,且在复杂地形区域难以开展工作。高精度GNSS技术与地理信息系统、遥感技术结合,形成了高效的地理信息数据采集模式。技术人员携带便携式GNSS数据采集设备,在野外现场即可快速采集地物的坐标、属性等信息,并直接存储至设备中,后续通过数据传输软件将数据导入地理信息系统进行处理。该技术不仅大幅提升数据采集效率,还能确保数据的准确性与完整性,为国土调查、城市规划、生态环境监测等工作提供高质量的地理信息数据。

二、高精度GNSS技术在测绘工程应用中存在的问题

(一)复杂环境下的信号干扰问题

高精度GNSS技术依赖卫星信号的稳定接收实现精准定位,而在城市密集区、深山峡谷、地下工程等复杂环境中,卫星信号易受建筑物遮挡、电磁干扰、地形阻隔等因素影响,导致信号衰减或失锁,降低定位精度甚至无法完成定位。在城市高楼林立区域,高大建筑物会对卫星信号形成遮挡,产生多路径效应,即卫星信号经建筑物反射后被接收机接收,与直接信号叠加导致定位误差;在地下隧道、矿井等封闭空间,卫星信号无法穿透岩层或土层到达接收机,使得高精度GNSS技术难以发挥作用,需依赖其他辅助测量技术完成工作。

(二)技术应用的专业化水平有待提升

高精度GNSS技术的应用涉及卫星导航原理、数据处理软件操作、测量规范等多方面知识,对技术人员的专业素养要求较高。当前,部分测绘从业人员虽具备一定的传统测绘经验,但对高精度GNSS技术的核心原理、设备操作及数据处理方法掌握不够熟练。在实际工作中,可能因设备参数设置不当、数据处理流程不规范等问题,导致测量成果出现误差;部分技术人员对新技术的学习积极性不足,难以将高精度GNSS技术与具体工程需求有效结合,限制了技术优势的充分发挥。

(三)数据安全与标准化建设不足

随着高精度GNSS技术在测绘工程中的广泛应用,测绘数据的规模不断扩大,数据安全与标准化问题日益凸显。在数据传输与存储过程中,部分单位缺乏完善的数据安全保障措施,易出现数据丢失、泄露等问题,尤其是涉及国家重要地理信息的测绘数据,一旦泄露将危害国家安全。同时,当前测绘行业内关于高精度GNSS测量数据的采集、处理、成果提交等环节的标准尚不统一,不同单位采用的设备型号、数据格式、处理软件存在差异,导致数据共享困难,增加了数据整合与应用的成本,影响了测绘工作的协同效率。

三、高精度GNSS技术在测绘工程中的发展趋势

(一)多系统融合应用成为主流方向

目前,全球已形成北斗、GPS、格洛纳斯、伽利略四大卫星导航系统并存的格局。单一卫星导航系统在信号覆盖、定位精度等方面存在局限性,而多系统融合应用可实现各系统优势互补,提升定位的稳定性与精准度。未来,高精度GNSS技术将朝着多系统融合的方向发展,通过整合不同卫星导航系统的信号资源,增加可观测卫星数量,降低复杂环境对信号接收的影响,实现全天候、全地域的高精度定位。同时,多系统融合还能提高技术的抗干扰能力,保障在特殊场景下测绘工作的顺利开展,为测绘工程提供更可靠的技术支撑。

(二)与新兴技术深度融合提升智能化水平

随着人工智能、大数据、物联网等新兴技术的快速发展,高精度GNSS技术与这些技术的深度融合将成为测绘工程领域的重要发展趋势。通过将GNSS定位数据与物联网技术结合,可构建智能化的工程监测系统,实现对工程结构、地质环境等的实时感知与自动预警;利用人工智能技术对GNSS测量数据进行智能分析与处理,可提高数据处理效率,减少人为误差,实现测量成果的自动化审核与修正;结合大数据技术对海量测绘数据进行挖掘分析,能为国土规划、工程决策等提供更具价值的信息支持,推动测绘工程从数据采集向数据服务转型,提升行业的智能化水平。

(三)微型化与集成化设备不断涌现

随着电子信息技术的进步,高精度GNSS设备正朝着微型化、集成化的方向发展。传统GNSS设备体积大、重量重,携带不便,限制了其在一些特殊场景的应用。未来,GNSS接收机将更加小巧轻便,便于技术人员在野外复杂地形、高空作业等场景中携带使用。同时,设备的集成化程度将不断提高,将GNSS定位模块与相机、惯性测量单元、数据传输模块等集成于一体,实现定位、影像采集、数据实时传输等多种功能,可一次性完成数据采集、处理与上传工作,大幅提升测绘工作效率。此外,设备的功耗将进一步降低,续航能力不断增强,满足长时间野外作业的需求。

结束语

高精度GNSS技术已彻底改变了传统测绘工程的作业模式,在大地测量、工程施工测量、地理信息数据采集等领域发挥着不可替代的作用,为测绘工程行业的发展注入了强大动力。尽管当前技术应用中仍存在复杂环境信号干扰、专业人才短缺、数据安全与标准化不足等问题,但随着多系统融合、与新兴技术结合及设备微型化集成化等趋势的发展,这些问题将逐步得到解决。未来,测绘行业应加强技术研发与人才培养,完善数据安全与标准化体系,充分挖掘高精度GNSS技术的潜力,推动测绘工程向更高效、更精准、更智能的方向发展,为国民经济建设与社会发展提供更优质的测绘服务。

参考文献

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