GPS技术在建筑工程测量中的应用分析

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年第4月第11期   作者:郭泽楷
[导读] 在科技飞速发展的背景下,GPS技术得到了广泛应用,
        郭泽楷
        广东盛宜建设有限公司 广东  潮州
         
        摘要:在科技飞速发展的背景下,GPS技术得到了广泛应用,应用GPS技术,能够显著提高建筑工程测量工作的综合水平,并在提升建筑工程测量智能化基础上,不断提高数据测量的精准度,保证建筑工程施工的安全性,有效促进建筑工程施工质量的提升。
        关键词:GPS技术;建筑工程测量;应用
        1  GPS技术基本内容介绍
        全球定位系统(Global Positioning System,GPS),是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线导航的定位系统,目前GPS技术已经基本实现了全球覆盖,能够精准定位地理位置、车辆行驶速度以及时间信息等。GPS技术自诞生以来,在很大程度上推进了人类文明的进步,且随着GPS技术的不断升级,GPS技术的应用领域愈加广泛。GPS的基本工作原理是在确定一个地理位置后,设置相应的信号接收装置,该信号接收装置则能够接收到来自多个人造地球卫星所发出的信号,通过对所收集信号的处理和分析,就能够计算出装置与人造卫星的实际距离,从而确定目标位置。除此之外,在GPS技术不断升级的背景下,GPS技术所获取和整理的数据还能够通过三维立体的形式表现出来,从而使得数据更加直观。
        GPS技术与传统技术相比,在建筑测量方面所取得的测量效果更好。首先,GPS技术能够提高建筑测量工作效率,在更短的时间内完成建筑测量工作,从而降低测量成本;其次,GPS技术能够提高建筑测量准确性,降低人为因素而导致的测量误差,确保测量结果更加精准,能够更加真实完整地反映出建筑测量信息;再次,GPS技术的操作设备更加简单,数量更少,使用更加方面,适合在多种不同建筑测量场景中使用,且受到外界因素的干扰较小,几乎能够在任何天气条件下使用。
        2传统人工测量技术的局限性分析
        2.1传统人工测量难度更高
        采用人工测量的方式在测量过程中难度更高,尤其是在建筑体量和高度不断增加的背景下,传统人工测量方式需要花费大量的测量成本和人力资源,在面对大型建筑时,传统人工测量工作难以开展,且测量精准度无法得到保证,会受到多种不确定因素的影响,从而严重影响了建筑测量工作效率和质量。
        2.2传统人工测量精准度不足
        人工测量是通过人力的方式,结合一些辅助设备进行实地测量,这会受到测量人员专业能力的影响,如果测量人员的技术水平不足,则会导致测量结果的准确性无法得到保障,会出现较大偏差的问题,从而为后续建筑工程施工造成很大的影响。
        2.3传统人工测量设备较多
        传统人工测量中设备发挥着重要的作用,例如卷尺、软尺等辅助工具,这些工具不但精准度较差,在使用过程中也会遇到许多的麻烦,测量人员往往需要携带大量的工具和设备,增加了建筑测量负担,严重影响了建筑测量效率。
        3  GPS技术在建筑工程测量中的应用
        3.1?制订测量方案
        (1)技术设计。根据测量项目情况明确GPS测量精度要求,合理选择基准点位置与网形设置方式。目前,在多数建筑工程测量项目中往往需要设置12个控制点,然后在其基础上构建工程控制网。其中,2个控制点负责对已知平面开展联测作业,5~6个控制点为高程控制点,采取连边法布置工程控制网。同时,可选择采取二级网络设置方式,将平均边长度值控制在1000m以下,并将测量误差值控制在10~4m以下。(2)观测选址。尽量将测量点设置在视野较为开阔、障碍物数量较小、无电磁干扰源的区域中,保持相邻测点的合理间隔距离,以此扩大GPS测量范围,提高测量效率。禁止在分布大功率无线电通信电磁、大型河流水域的区域中设置测量点,水体与通信电磁将会对GPS信号的传播性能与质量造成影响。

同时,将测点设置在平面较高的区域中,提前检查地面稳定性,必要时对地面进行硬化平整处理。(3)观测方法选择。根据建筑工程测量项目类型与任务内容,工作人员应选择适当的观测方法。例如,在开展建筑工程地基位移沉降监测作业时,采取水准测量方式,提前在建筑工程周边区域中设置若干数量基准点,确保基准点周边未分布信号干扰源。随后,在各基准点安装GPS接收机、搭设天线、连通电源,持续接收、跟踪锁定GPS卫星所发出的卫星信号,将信号导入数据处理软件中解译处理,即可直接获取测量值,准确评估建筑地基结构的实时位移量与沉降量。
        3.2?外业测量
        在外业测量环节,不同GPS作业模式的操作要点不同,工作人员应注意以下事项:(1)在采取经典静态定位方式时,需要同时在基线两端部位设置信号接收机,同步对4颗及以上的GPS卫星进行跟踪观测,要求将1km范围内的相对定位误差控制在5mm以下。随后,对基线观测封闭图形进行平差处理,减小测量误差。(2)在采取快速静态定位方式时,在测区内设置1处基准站、1处流动站,各站点内均安装信号接收机,基准站负责对GPS卫星进行持续跟踪。流动站负责依次在各点位对GPS卫星开展,观测作业。这项技术主要适用于建立工程控制网,需要将基准站与流动站间距控制在20km以下,将GPS卫星数量稳定控制在5颗及以上。(3)在采取准动态定位方式时,提前在测区设置1处基准点,安装信号接收机持续对GPS信号进行跟踪观测。同时,将一处流动信号接收机依次在各站开展短时间观测作业,对卫星信号进行连续跟踪,避免出现信号失锁问题。当出现失锁问题时,需要将失锁流动点的观测时间延长2min。
        3.3?数据采集及处理
        (1)数据采集环节。工作人员首先对测量数据备份处理,开展一系列预处理操作,最大程度上减小人为、环境等因素对测量精度造成的影响,消除测量误差,然后结合三维坐标、已知高程点数量等信息,准确评估所采集测量数据的质量与精确度,最后将测量数据导入相关软件中。(2)数据处理环节。根据测量需求,工作人员灵活运用网平差结算法与基线解算法开展数据处理操作。与传统数据处理技术相比,可以辅助或替代人工进行自动化计算,提高数据处理效率,减小人为因素对数据精确度造成的影响。同时,能够减小计算误差、降低计算错误等问题的出现概率。可选择组合采取静态测量、快速静态测量技术,当两项技术所获取测量值相似、测量精度符合相关标准时,则表明数据准确度得到保障,直接对GPS信号进行解译处理即可。如果二者测量值偏差较大,那么表明测量精度受到点位位置影响,需要对测量数据进行优化处理,适当调整观测时段,以此减小数据处理误差。
        3.4?建立工程控制网
        为满足建筑工程测量要求,必须根据项目情况合理选择工程控制网的网型、明确控制网精度要求。在测量项目中,工程控制网起到基础保护作用,可为工程测量、安全监测等活动的开展提供基础条件与准确参照。在建立工程控制网时,需要遵循分级布网、逐级控制原则,要求工程控制网具有良好精度、充足密度。因此,工作人员在应用GPS技术时,应做好选位与埋石作业,在适当位置埋设若干数量标石,应用载波相位静态差分技术,按预定方案完成观测作业,对观测数据进行概算处理、控制网平差处理,将精度控制在毫米级。
        结束语:综上所述,建筑工程测量中应用GPS技术,能够有效提高数据参数测量的准确性,有效降低工作人员的劳动强度,在满足相应测量精准度要求的情况下,确保了这些数据信息的可靠性,从而为建筑工程施工提供了可靠的数据支持。
        参考文献:
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        [2]蔡庆文.GPS技术在建筑工程测量中的应用分析[J].居舍,2019(33):52.
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