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摘要:建筑工程施工过程中,测量放线任务不仅要根据设计标准,而且还要依据施工的进度,来进行平面位置以及标高的测量。每一工程项目施工前首先都是要进行这一步骤的,GPS全球定位系统的迅速发展,为当前的建筑工程测量工作带来了巨大的变化,极大地降低了工程测量工作的实施的难度,节约了人力、物力、财力以及时间成本。本文主要分析了GPS技术在建筑工程测量中的应用。
关键词:GPS技术;工程测量;距离交会法;技术应用
基于全球定位系统的GPS技术的出现,结合空天一体化的测量和检测,大大降低了现代建筑工程测量的强度和难度,使得现代建筑工程测量工作更加自动化和智能化,在温差、日照、风力等外界环境的影响下依旧能够完成平面轴线控制、高程传递等建筑工程的测量工作。所以对于GPS技术的在建筑工程测量工作中应用和研究和分析对于提升建筑工程施工水平、施工效率以及施工质量来说具有很大的现实意义。
1 GPS技术概述
1.1 GPS全球定位系统
GPS全球定位系统是由处在外太空的空间卫星群以及地面监控系统构成。GPS地面控制系统由一个主控站、三个注入站以及五个监测站组成,主控站的主要是向GPS卫星发送控制命令,从而对卫星进行控制和调度,同时主控站根据监控站对GPS卫星的观测计算等数据对卫星进行参数修正,并将其通过注入站将其注入GPS內部。监测站主要是完成GPS卫星信号的接受,检测卫星工作状态等工作,而注入站主要是配合主控站对GPS进行数据注入。将GPS技术应用到建筑工程测量中,主要是通过用户的GPS接收机、相应的处理软件或设备等来接收GPS卫星信号,并利用信号进行导航定位、工程测量的工作。
1.2 GPS技术定位原理
GPS全球定位系统主要是采用距离交会法来完成导航定位的,在建筑工程测量中,当使用GPS接收机在某一时刻可以接收到至少3颗GPS卫星发出的信号,而GPS系统就会根据接收信号的卫星测出卫星与GPS接收机之间的距离以及此时GPS卫星的在外太空的三维坐标,根据当前的所有测量值即可通过距离交会法来计算出GPS接收机的三维坐标值。根据GPS技术的测量原理,我们以及将其利用到建筑工程的测量工作中去。相对于常规的工程测量方法来讲,GPS测量方便快捷,操作方便,测量站之间无需通视接口完成测量,而测量结果可以在短时间内得到,而且GPS接收机制作已经相当成熟,操作员只需将天线对中整平,打开电源即可完成自动测量。此外,GPS技术应用到在建筑工程测量中,可以提供高精度的三维坐标,同时可以精确地测量观测站的大地高程,极大地方便了建筑工程中的工程测量工作。
2 GPS技术在建筑工程测量中的应用
利用GPS技术来完成建筑工程的测量工作,主要是通过GPS接收机等设备根据设定好的测量计划和方案完成外业测量,然后根据所得的测量数据进行相应的计算来获得工程建筑的相应数据,从而完成测量工作。
2.1工程测量方案制定
利用GPS技术来进行建筑工程测量的方案设计包括测量精度的制定与设计、测量地点以及测量时段的设计与选择等工作。工程测量精度的制定要根据建筑工程的需求与标准以及当地实际的情况来制定,然后选择适当的测区GPS控制网来对工程进行测量。而后设计合理的GPS接收机布局,通过彼此之间的协作来提高接收网的测量效果。
工程测量选址工作对于观测的效果和质量有很大的关系,要选择避开障碍物视野开阔的场地,同时远离电磁源以减少电磁干扰,使得测量结果真实有效。测量时间的设计要根据GPS卫星的预报图以及几何图形强度来选择最佳的测量时段,完成作业调度表,以保证至少有4颗GPS卫星均匀地分布在测量取上方。
2.2工程测量外业实施
利用GPS技术来完成建筑工程测量的外业实施,要严格根据测量方案来实施,在指定的测量地点和测量时段内完成测量工作。建筑工程测量可以采用静态相对定位法,设定15°的卫星高度角、45分钟的测量时段、10秒的采样间隔,同时在一个测量点设置三台GPS接收机完成对中、整平和定向的工作。在工程测量时,要按照操作手册规定来完成测量操作,注意个人用品例如手机、步话机的使用,同时要精确控制测站的天线朝向以及相应数据的采集工作,时刻认真监视GPS测量设备的检测情况,保障好各个测量环节,并适当延长测量时间,重复获取多个测量值,以保证测量的准确性。
2.3工程测量数据处理
在利用GPS技术完成外业实施后,测量人员要根据规定严格做好数据记录和备份的工作,以保证测量工作的安全度的准确度。在数据处理之前,要对数据进行预处理,对由于环境因素、人为因素等造成的数据误差进行处理和核算,以保证观测数据的质量。对于数据处理,可采用相应的软件完成,但是要保证输入数据的质量和精度,以及输出结果的测量点三维坐标的精度控制。此外,可以提升联测已知高程点的数量,控制好三维坐标,进而提升测量点的高程测算精度。
2.4判定工程水准点
普通的施工单位通常选择传统的测量方法来判定工程的水准点,因为传统的测量方法没有实际考察及合理评估,所以所测的水准点和实际距离相差太大。一般情况下,施工单位确立好的水准点范围是0.1km~0.5km,但由于水准点距离太大,准确性低,常常会影响正常施工。利用GPS测量技术判定水准点主要依靠空间卫星传输的信号,这样可以加快工程观测的进度,提高工程测量的准确性。这种方法的关键在于安装天线、放置接收设备,且及时做好观测记录。针對一些大型工程测量,就可以使用GPS测量技术,充分观察及研究卫星传回来的照片,全面剖析路基高度,结合工程路段的地理信息,顺着路段在每个200m处建立一个临时水准点。
2.5确立工程测量的观测时间
GPS定位系统的工作原理是通过卫星的空间位置,观测GPS与接收设备间的距离,以此求出接收站的坐标。不光要有可视卫星,而且观测卫星和观测站所形成的图形要有强度,但该强度不超过标准,这样才能确保精准度。由此可知,在观测时要根据三维坐标选择合适的观测点与观测卫星,这样才能确立工程测量的最佳观测时间。
3结束语
GPS技术在建筑工程测量中的应用,以其先进的观测技术和自动化、智能化的计算和操作,位测量人员提供了方便,也为建筑工程施工质量提供了安全的保障。
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