GPS技术在城市建筑工程测量中的应用

发表时间:2020/10/28   来源:《科学与技术》2020年6月第18期   作者:张珂
[导读] 在我国城市建设不断加快的基础上,对于建筑行业提出了更高的要求,这也就引入了诸多现代科技,而GPS技术的应用,能够为城市建筑工程测量提供更为有利的条件。
        张珂
        山东省国土测绘院   山东  济南250000
        摘要:在我国城市建设不断加快的基础上,对于建筑行业提出了更高的要求,这也就引入了诸多现代科技,而GPS技术的应用,能够为城市建筑工程测量提供更为有利的条件。在GPS技术的作用下,建筑测量的精准度得到了显著提升,为各项决策的制定奠定了良好基础,推动了城市建筑工程水平的提升。随着科学技术水平的不断提高,GPS技术也日益完善,形成了两种不同的测绘方法,快速静态定位与静态定位,这两种测量技术能够满足建筑工程不同的测量要求,为建筑工程的测量提供了可靠保障。本文基于GPS技术在城市建筑工程测量中的应用展开论述。
关键词:GPS技术;城市建筑;工程测量;应用
引言
        测绘行业对于建筑行业的发展起到了至关重要的作用,其不仅需要保持较高的工作效率,还应确保测绘质量。基于传统建筑行业的测绘技术,广大技术人员需要不断吸纳先进的测绘经验,结合数字测绘技术来对施工现场进行精准测量,并将理论与实践进行有效结合,进一步提高测绘的综合效率以及综合质量。
1GPS技术概述
        GPS定位技术是一种新兴的测绘技术,是中国使用最广泛的测绘技术。由于使用卫星进行定位,因此这项技术非常准确。它们在结构测量中的使用提高了测量结果的准确性。GPS跟踪技术不受环境影响,且具有很高的准确性,因此具有广泛的应用范围。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新型测绘技术对建筑工程测量的价值
        现阶段,新型测绘技术被广泛应用在工程建设过程中,主要是应用于多角度测量、地理勘察、工程设计、工程施工等环节中,尤其是在水利工程、城市化建设工程、桥梁隧道工程、铁路交通工程建设等方面,建筑工程测量的准确性将直接影响到工程建设方案设计的质量,只有保证测绘技术的应用水平,才能够保障建筑工程测量的准确性。新型测绘技术的开发与应用是提升建筑工程测量反馈信息准确性、可靠性的有效途径,在工程建设过程中逐渐扩展工程测量范围与空间,并充分应用现代化和多元化的测绘技术,能够为建筑工程测量创造出良好的发展条件。数据的自动化处理、数学化处理和实时性处理是工程测量中研究的主要内容。只有保障建筑工程测量精度,才能建设高质量的建筑产品。新型测绘技术的研究和使用,不仅可以有效提升工程数据测量的精度,而且可以实现我国工程建设行业的可持续发展。
3GPS技术特征
        目前,GPS系统主要具有下列特征:一是快速定位。GPS技术的出现时间虽不长,但各项配置都相对较完善。

其中,定位所用为实时动态定位模式,可实现全天候定位,且呈现三维坐标,应用效率相对较高。此外,各观测站间无须设置通视连接,便于灵活选择定位地点。然而,观测时,观测站上空应具备开阔性,否则GPS卫星信号将无法被有效接收。二是全天候观测。因不同观测站间无须进行通视连接,人们可在任意地点、时间选择碎片化或者连续性观测,且观测过程不会被天气等多种外在因素干扰。同时,GPS技术观测时间短暂。在GPS控制网加持下,每个观测站都可在30-40分钟内完成观测。若观测时所采用的是快速静态定位法,则GPS观测时间将进一步缩短,但观测精确度不变。三是定位精确度高。相比以往定位测量技术,GPS定位测量精确度极高。通常而言,双频GPS接收定位数据的精确度保持在5mm+1×D左右,基本接近红外仪表所测量的精度5mm+5×D。然而,比红外仪表更优越的是,GPS长距离定位更具优势。具体表现为:距离越长,定位准确度与精确度越高。四是操作便捷。GPS定位测量技术的自动化水平非常高。伴随着GPS接收机的操作愈加简单,应用GPS技术观测时,仅整平、对中天线即可。若天线高度已知,则打开电源,GPS技术即会进行自动观测、接收三维坐标信息,从而大大提高了定位观测的便利性,节省了相关人力成本、财力资源。
4具体应用
        第一,定位技术。在测量建筑工程的过程中,GPS静态定位的主要目的就是对整个精密控制网进行完整的布设,以对建筑工程施工过程中的形变情况予以实时监管,进而在第一时间发现出现的偏差,并进行调整和修正,使整个工程施工得到保障。同时,在应用定位技术的时候,可以对待测目标区域的任意一个位置进行定位测量,从而满足测量精度的应用需求。第二,定线测量技术。工作人员只需要对起始目标测量点的位置予以确定,并对待测点进行编号。在实际定线测量时,只需要输入相应的参数、指标,设备就会自主进行测量工作,且关联的设备计算机上就会将实际测量数据信息实时显示出来,并校对两组数据之间出现的偏差值。即使在校对的过程中出现了两组数据误差过大或是参数输入错误,都可通过人工调试的方式进行调整,进而提高建筑工程定线测量的准确性。第三,控制测量技术。在设计、规划阶段,测量工作人员不但要将工程项目施工区域的数据测量出来,还要对建筑工程周围正准备建设或正在建设的区域数据评测出来,并根据测量的结果确定该区域会对工程建设造成什么样的影响,从而提前制定出应对策略,确保建筑工程能顺利开展下去。同时,控制测量技术还可以对待测目标区域进行模块化的处理,快速采集相关数据、信息,从而缩短勘察期与设计期两者之间的时间差,这对建筑工程测量工作效率的提升也会起到事半功倍的作用。第四,放线测量技术。应用GPS测绘技术可以有效辅助该工作顺利推进,将测量精准度控制在合理范围内,以满足放线测量的要求。但需注意的时,在放线测量的过程中,要对测量数据信息的格式予以统一,并记录下来,以便后续数据计算工作能更加高效地开展。
结束语
        GIS技术作为一种被广泛应用的新型技术,包含了计算机科学,信息科学,测绘等,通过GIS技术有效促进了测绘技术的发展,提高了测绘效率和测绘精度,提高了测绘数据的可靠性。同时,通过GIS技术还能够有效的收集、分析和储存相关的地理数据信息。它还可以通过测绘行为协助测绘人员进行决策,空间提示以及预测和预报,从而提高测绘工作的质量和效率。对于测绘工作,GIS测绘技术的应用需要庞大的数据库来支持。
参考文献
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