基于GPS技术在建筑工程测量中应用研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月40卷第6期   作者:周明明 陈梦园 张金鑫
[导读] 在这个瞬息万变的社会,每一个行业都需要做出改变,
        周明明  陈梦园  张金鑫
        淮安市淮阴区测绘院  江苏淮安  223300
        摘要:在这个瞬息万变的社会,每一个行业都需要做出改变,才能更好地适应社会,更好地去应对整个市场的竞争,建筑工程也不例外。人们对建筑工程的需求量逐步上升,由于我国地形地貌的复杂性和多样性,传统的测量技术已经不能满足实际建筑工程设计,为此,需要在施工测量工作中引进集现代化和智能化于一身的GPS技术。
        关键词:GPS技术;建筑工程;测量;应用
        引言
        随着我国城市化进程的不断加快,建筑行业规模不断扩大,对建筑工程质量的要求也越来越高。为有效保障建筑工程建设质量与安全,应当重视工程测量技术对建筑工程建设的重要作用。在工程测量中,要充分保障工程测量工作的有效性,保证测量数据的准确性,才能有效提升建筑工程建设精度,进而推动建筑行业的进一步发展。GPS技术的应用使建筑工程测量工作质量大幅度的提升。
        1 GPS介绍
        GPS的全称为“全球定位系统”,有部分人更喜欢叫它为“授时与测距导航系统”,英文全称为Global Position System。GPS是一项由美国研发的智能型的导航,同时它更是一个授时定位系统。它的组成大致分为这三个部分:空中的特定卫星、地面上建立的相关跟踪监控站和接收信号的用户站。而且GPS系统的应用范围是十分的广泛,可以做到全球性的接触不间断的覆盖与在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力。总的来说,GPS系统的特点是高精度、全天候、高效率、操作简便、应用广泛、功能多样化等。
        2 GPS系统测量特点分析
        GPS系统测量主要具有以下4个特点。1)测量精度高。随着基准线的逐步增大,其定位精度逐步提升。2)侧量基准站可远程对接。在测量过程中,不受到距离的限制,根据实际测量需要确定待测点,各测站之间无需通视,选点灵活方便。3)观测时间较短。GPS测量过程中每站测量过程中的静态相对定位时间在20min,动态相对定位仅需几秒钟即可实现。4)低操作难度GPS测量技术在建筑测量的过程中是利用GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收进行建筑测量的,对于测量位置进行全方位的搜索以及定位,再利用互联网以及计算机技术进行操作,这种操作既简单又便捷,将建筑测量的工作量减少了许多,对于测量人员的专业知识以及技术水平的要求也不高,GPS测绘技术操作起来极为简单,既能及时进行建筑测量,又能及时复测。
        3 GPS技术在建筑工程测量中应用
        3.1建筑工程大比例尺地形图中像控点测量应用
        像控点的测量与GPS测量技术之间是相辅相成的,且联系紧密,在应用过程中,应首先选择完成像控点的测量位置,通过架设控制点坐标,实现交会点处的全面测量。另外,由于在建筑工程大比例尺地形图测量过程中存在不易测量的点,因此应紧密结合像控点测量的准确获取渠道,根据像控点测量的优势,及时分析对控制点的逐级测量标准化控制,能够根据像控点位置的确定,缩短作业周期,提升GPS系统测量的效率。此外,在建筑工程大比例尺地形图测量中的建筑物规划、用地测量及小方位的调控技术中,应从宏观和微观上分析GPS技术应用及实现的理论,同时确立界址点的坐标及位置,促进大比例地形图测量过程中的相互整合图层的形式规范化。融入数字化、自动化测量技术,根据三维坐标的获取理论能够在地形的勘察及有效调控过程中融入数据结合理论。
        3.2 GPS技术在控制测量中的应用
        对整个建筑施工来说,控制网的精确度会直接影响建筑质量的好坏,控制网精确度越高,建筑物的使用时长越久,维修概率越小。

建筑工程不同于一般工程,其设计的宽度和广度比较大,若采取边角控制网会加大工作难度,因此需选取静态GPS技术,该技术不会耗费过多的人力物力,同时测量时间短、准确度高,只需要流动站的接收器接收某一个位置信息,然后将该信息和基准站的卫星信息做比较计算,最终可获取用户站的精确坐标。
        3.3 GPS测量技术的应用
        GPS测量技术由GPS接收机、精确的数据处理系统以及相应的终端设备构成,使用时通过GPS卫星信号获得高度截止角,是由数据处理系统对相关数据进行分析、整理,并形成三维立体坐标的一种技术。随着GPS测量技术的不断优化和改进,在使用时所采用的校对方式主要有静态定位法和快速静态定位法。静态定位方法主要是使GPS接收机天线在测量时保持不变,并在固定状态下测量出相应的位标,比如在建筑工程基础测量、定线等环节中主要采用的是静态定位方法。虽然静态定位法的测量精确度相对较高,但由于其需要长时间观察,因此在建筑工程对施工时间有较高要求时,这一方法并不适用。由此所衍变的快速静态定位测量技术可以有效解决观测时间长的缺点,这一测量方法主要采用载波相位观测值自身的精确度,在具体测量过程中,只要少量的观测值,就能够满足建筑工程测量的要求。
        3.4 GPS技术在高程控制测量中的应用
        在建筑高程控制测量过程中运用GPS技术能够高效、准确计算出点与点之间的大地高度差,进一步将其换算为容易施工的合理高度,该过程还需要施工人员具备良好的观察力,观察出大地水准面的异常现象,最终实现建筑高程的顺利测量。大地高度差在转换的时候首选GPS水准法,该方法的工作原理为:准确测量出同名点的对应高度、GPS大地高度,之后再利用一系列数学运算计算出两者之间的转换关系。高程控制测量作为建筑施工测量的核心,一定要保证准确测量和高效定位,在高程控制测量中使用GPS技术能够更为准确和科学地获取高差数值,再结合施工现场的实际情况对其进行恰当转换并操作。同时,在利用GPS技术进行高程控制测量时,要加强工作人员对大地水准面的预判能力,保障水准面正常的基础上展开建筑建筑工作。
        3.5 RTK-GPS放样
        RTK-GPS技术是以载波相位动态实时差分法为基础的一种新型GPS测量技术,其在GPS技术测量中具有不可忽视的重要地位。现如今,RTK-GPS技术已经相对成熟,可以在建筑工程施工测量中广泛使用。如在具体桥梁建筑施工时,桥梁设计环节中的桥位图纸上传和桩位图纸上传都会通过计算机连接GPS控制器用以实施,在计算机里上传放样数据,再经过实地勘察测定出具体的GPS坐标,完成二者之间的转换,在转换时可利用RTK-GPS组织放样方法。施工单位会在控制网的核心控制点处设立GPS参考站点,并设置2台RTK流动站用以放样操作。要想进一步提升RTK方法的放样精度,需要提前对已经放样的桩位展开全方位测量。
        结语
        总之,如果能够将GPS测绘技术广泛地应用于我国众多建筑的测量工作中,不仅能够加快测量的速度,进一步提升测量数据的精准度以及使得操作更加简化和便捷,同时对于一些地理位置较为恶劣的环境而言,其建筑监测也能够采用恰当的措施来进行一个很好地应对,具有极强的安全性和可靠性,因此,GPS测绘技术将会广泛应用于工程施工测量,其在提高测量的效率的同时,也会创造更多的经济效益和社会效益。
        参考文献
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