GPS技术在城市建筑工程测量中的应用

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:吕中
[导读] 摘要:随着经济的发展,我国的测量技术的发展也有了进步。
        四川曌埊建设有限公司  四川广元市  628017
        摘要:随着经济的发展,我国的测量技术的发展也有了进步。在现代建筑工程施工中,工程测量是其中十分重要的组成,为整个工程决策的制定,提供了必要的数据依据。就现阶段的工程测量来看,最常见的手段为GPS技术,凭借自身效率高、精度高以及操作简单便捷等特色,为建筑工程施工提供了可靠保障。因此,必须要强化城市建筑工程测量中GPS技术的应用研究,对这一技术的优缺点进行分析,针对目前应用中存在的不足,采取有效的改进措施,发挥出GPS技术的优势,保障城市建筑工程施工。
        关键词:GPS技术;城市建筑工程测量;应用
        引言
        随着我国技术水平的不断提高,信息化手段的快速发展和不断普及,越来越多的科学技术被应用到生活和生产的各个领域中去。GPS测量技术作为一种先进的科学技术产物,在工程测量中得到了更加广泛的应用。GPS测量技术在工程测量中具有应用范围广、作用性强和工程测量精准度更高的优势。因此在工程建设施工过程中合理运用GPS测量技术,对于提高工程建设施工的效率和保证工程的施工质量等方面都有非常重要的意义。
        1GPS技术概述
        GPS主要由三部分构成,即GPS接收装置、地面监控系统以及空间卫星群,三者之间相互作用,为用户提供了精准的地面定位服务。在当前的GPS系统中,空间卫星群主要由24颗地球卫星组成,GPS接受装置则负责进行卫星信号的接收,主要由天线、主机以及电源等组成,根据使用类型划分,包括导航型接收机以及大地型接收机。在GPS当中,地面监测系统是其中最终的组成,主要包括主控站、监测站以及注入站等。在GPS技术的应用中,需要由地球卫星根据自身的测量,发射卫星信号,接收装置在接收信号以后,对地球卫星与接收点的距离进行测量,然后利用计算机,对卫星的空间坐标进行测算,进而形成站点的位置坐标。在当前的GPS技术中,一些大型接收机的精度达到了1-2mm,部分高精端的接收机,精度水平会更高。在使用过程中,为了对卫星钟差、电离层以及卫星轨道误差等因素进行控制,应该对载波相位测量值之间的差分值进行计算,以此为观测值,实现坐标差精度的提升。
        2关于GPS测量技术的特点具体表述
        GPS测量技术的特点主要体现在:定位时间更加迅速、测量方式更加便捷、测量结果更加准确等三个方面。定位时间更加迅速,相较于传统的人工进行定位的方法,GPS测量技术则是通过卫星来进行定位。测量人员利用卫星在很短的时间就能够获得所要测量目标的具体信息,并将获得数据和信息利用GPS测量仪等设备传送过来,测量人员就可以通过这些数据和信息进行具体的分析以此来计算出测量结果。相对于传统的人工采用测量工具进行实地测量的方式,使用GPS测量技术不仅可以大大提高测量工作的效率,特别是在进行一些危险系数比较高的测量工作时也能够很大程度上保障测量人员的安全问题。测量方式更加便捷,在采用人工进行测量的传统测量工作中,测量工作需要考虑天气或者时间等各种因素的影响,只有在天气状况比较良好、时间比较充分恰当的情况下才能进行测量工作,如果测量人员在天气状况比较差的情况下进行工作,则会严重影响测量工作的准确性。而采用GPS测量技术进行测量的方法,则可以基本上排除天气和时间等因素的影响,为工程测量的施工进度和测量工作的准确性提供保障。测量结果更加准确,传统的人工测量方式不仅测量效率很低,而且也很难保证测量结果的准确性。GPS测量技术则可以利用动态定位的技术,将测量的结果进行精确的定位,极大地提高测量获得数据的准确性。施工单位也可以利用这些精确的数据来确保建设施工项目的准确性,使工程建设的质量得到很大的保障。


        3GPS技术在城市建筑工程测量中的应用
        3.1控制测量选点
        在进行建筑工程测量之前,需要进行测量点的合理选择,保证其不会对GPS技术的测量精准度产生影响。首先,在进行测量点选择的时候,应该保证视野的开阔,为信号接收设备的安装提供便利条件,同时保证场内障碍物的高度应该在15°以内。其次,保障控制测量点内200m范围内没有大功率的无线电发射源,比如广播电视台以及微波站等,避免对信号接收设备产生干扰。控制测量点与无线电波传输设备的距离应该在50m以上,包括高原输电线以及微波无线电信号传输通道等。最后,应该避免在高层建筑附近进行控制测量点的选择,高大的建筑物会对卫星信号的传输产生干扰,为了对标识进行长期保存,所选取的区域应该保持地面的稳定性。
        3.2静态相对定位技术
        静态相对定位技术目前被广泛的应用于工程测量的工作中,静态相对定位技术主要分为两种:①GPS1+N模式(即快捷静态测量模式);②常规静态测量模式。GPS1+N模式是一种通过相对位置进行定位的模式,测量人员必须通过两个以上已知坐标点来进行位置定位和数据处理,首先将一台GPS测量仪的接收机设置为基准站,另外一台或者多台设置为移动站,通过移动站与基准站之间的相对位置关系,再通过已知点的坐标信息可以获得测量点的绝对位置。GPS1+N的测量模式主要应用于对区域范围内进行地形测绘或者进行工程放样作业等,其相对于传统的常规测量方式具有速度快,无需通视,测量精度高等优势。常规静态测量则是利用至少3台或者3台以上的GPS接收机来进行测量工作,利用两个已知坐标点可以或者未知坐标点的坐标,可以同步观测的卫星在四颗以上甚至更多,测量人员设定的观测时间虽然有一定的限制条件,但是观测时间通常可以达到45min以上,可以最大限度地实现观测时间的延长以及效率的提高。和上个技术模式相比,该技术主要适用于范围比较大、规模比较大的控制系统。
        3.3GPS技术在高层房屋建筑基准传递中的应用
        在高层房屋建筑工程中,GPS还能够帮助完成基准传递的测量工作。随着国民经济的不断发展,土地资源逐渐成为稀缺资源,为了占用尽量少的土地同时又能满足建筑物的面积使用要求,现代建筑开始朝着超高层方向发展,这也对施工测量提出了更高的要求。在高层房屋建筑工程中,基准传递是最为重要的测量任务,对建筑物的质量和施工进度都有很大的影响。传统的高程基准传递方法有几何水平测量、三角高程测量、全站仪测量等,但是这些方法对环境的要求较高,有些方法并不适用于高层建筑物的测量,会带来很大的误差,因此必须选择一种更加有效方便快捷且误差小的方法。使用GPS进行高程基准传递的具体步骤为:1)建立WGS-84坐标系,并完成与施工坐标系的转换;2)在建筑物内部根据建筑物自身的相对位置关系建立四个参考点,参考点的坐标已知;3)完成首次测量,并将结果记录作为后续测量的依据;4)展开后续测量工作,每一次测量时,固定一个点为起算点,该点与就近另一点的连线为起算方位,以确保标准一致,测量完成后,进行相应的GPS测量结果转换,以上数据转换标准均以第一次测量为准。测量完成后,还要对数据进行处理,可以通过各类GPS计算软件完成操作,另外,还要控制测量结果的误差,分析产生误差的原因。
        结语
        随着GPS技术的不断发展和成熟,采用GPS进行的建筑工程测量任务越来越多,GPS技术较之传统的经纬仪测量具有测量范围广、不受遮蔽物限制、耗时短、效率高的优点,并且精度不输全站仪,10公里范围内的误差仅有10cm,完全满足建筑物设计要求。在未来,随着GPS的技术更加深入的发展,其精度将会进一步提高,使用范围也会更大,并能够取代传统的测绘工具成为测绘行业的主要工具,在房屋建筑工程中发挥更大的作用。
        参考文献:
        [1]范文涛.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].中国新技术新产品,2019(23):112-113.
        [2]杨柳青.GPS测量技术在工程测量中的应用研究[J].科技经济导刊,2019,27(27):46.
        [3]徐鑫.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2019(8):94.
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