GPS技术在建筑测量中的运用浅议

GPS技术在建筑测量中的运用浅议 摘要：本文基于人工测量存在的不足，而对GPS的发展加以分析，主要介绍了其在建筑测量中的应用方法。 下载论文网关键词：GPS技术；建筑施工；测量技术中图分类号：P228.4文献标识码：A 文章编号：Abstract: based on the artificial measurement deficiency, and the development of the GPS analyzed, mainly introduces the architecture of the application of the method in measurement.Keywords: GPS technology; Building construction; Measurement technology建筑测量大致可以分成两部分，一是地形实地测量，二是绘图，二者对施工企业来讲，都是非常有用的信息来源，早期的人工测量，人力消耗大、时间长、失误多，不但给后期施工带来不便，也降低了工程质量，GPS技术在应对这些不足的时候，发挥出了它的先进优势。一、人工测量的不足之处原来，因为受到科学技术水平的制约，很多工程建设单位没有对建筑测量工作予以足够多的重视，使得施工单位难以保证建筑质量同设计标准要求完全一致，另外，因为传统观念中的惯性思维，施工单位在对建筑工程进行质量控制的时候，只注重施工时期的质量，而对前期测量没有明确的把握，因而传统的人工测量办法便存在很多缺陷，这些缺陷具体表现为：（一）测量意识薄弱。施工人员在进行施工方案制定期间，没有树立起较强的现场地质勘测责任意识，一味地把精力与作业重点置于造价控制和施工质量等方面。测量工作的薄弱意识，造成了测量工作有序进行的重大阻碍。比如测量工序不合理、测量方案不科学等，都可能影响到接下来的实地勘测。（二）测量难度偏大。测量工作主要围绕建筑外形、现场地形等方面进行。通常情况来讲，人工测量只限于面积较小的建筑测量，遇到大体积或者大面积建筑物时，测量难度会非常大。比如地质环境特殊的施工现场，往往有很多难以确定的因素，一些传统设备没办法正常发挥出作用。（三）测量设备不足。人工测量阶段能够应用到的仪器设备比较少，大多数都是大刻度卷尺等粗放型工具。此外，测量时应用到的软件、辅助器械、测量标准等项，都很难达到实际勘测的标准要求。测量设备的不足给测量工作人员的工作带来了很多不便，一些深层次的工作没办法正常进行。（四）测量精度不高。能够影响到测量精度的原因比较多，第一是人员因素，很多工程企业测量工作人员专业水平不高，实际操作时只是大致记录了相关的数据，而对精度的考虑不够细致。再者，合适的取值标准可以给建筑策略工作带来指导方向，但是测量工作人员难以把握建筑的标准取值。二、GPS技术的原理和特征（一）GPS技术定位原理。GPS为全球定位系统的简称，它由用户部分、地面部分与空间部分三个框架组成。最初是美国在上世纪七十年代研发出来，应用于军事领域的卫星定位和导航系统，后来逐渐被推广于民用。它的基本原理是：在地面的基础站位安装GPS数据接收机，与空间GPS卫星对接.然后进行连续不断地观测，再通过无线通信设备将观测到的数据实时传输至用户流动站，用户流动站进行数据的计算、处理，再基于相定位原理，显示流动站的坐标及要求精度。（二）应用GPS技术进行建筑测量的特点。1、在时间上的特点。GPS测量技术基本不受天气情况影响，因为它的卫星数量多，而且分布面广而匀，可以进行全天候的连续性观测，GPS测量技术比人工测量技术时间上明显缩短，只需要二十分钟左右就可以完成二十千米的静态测量，而动态的相对定位大约只需几秒钟就可以完成。GPS测量技术的内部软件随着操控系统的换代更新而完成功能强化，观测时间也会越来越短，非常有利地提高了建筑测量效率，从整体上缩短了建筑工程的时间。2、在操作上的特点。还是因为上一点中提到的，GPS测量技术可以不受天气影响，气候条件对其限制很小，再配以防雷电设备以后，可以在雨雪风雾等多种恶劣天气条件下进行全天候观测工作。因为地域条件对它的限制也非常小，使得它还能对滑坡、洪水、泥石流等诸多地质灾害实施监测，效果都比较突出。GPS定位手段不但有非常好的防干扰能力，且它可以保证测量的数据几乎接近于真实数据，误差完全能控制在标准的范围之中。3、在精度上的特点。GPS测量技术的物质基础是性能很高的定位系统，测量得出的数据同真实数据之间的误差很小。使用GPS测量技术，测量精度基本上都能保证在十米之内，在小于五十千米的基线上进行测量时，其测量精度可以达到五千左右。三、GPS技术的观测方式（一）变形监测办法。通常的监测技术手段是利用了水准测量的办法，对地基的沉降进行监测，而利用三角测量的办法。监测地基整体的倾斜及位移。变形监测办法所要针对的，主要为高层楼房、水库大坝等特殊建筑物的地基位移、地基沉降以及地基整体倾斜。它的工作特点表现为监测体几何尺寸突出，环境复杂，对监测技术的要求很高，比如说，在监测高层建筑的整体变形时，能在离建筑比较远的适当位置择选出若干个基准点，与此同时在变形的区域内安排几个监测点，然后在监测点和基准点上分别安放GPS信号发送器和GPS信号接收器，再用合适的办法进行数据传输，随时把监测到的数据传输到数据计算处理中心，在那里进行数据的处理、分析与显示，继而实现高层建筑变形自动测量。（二）载波相位差分办法。载波相位差分式的测量办法，其物质条件主要由基准站和移动站构成，在进行测量行，移动站和基准站分别把采集得来的载波相伴输送至信息处理中心进行处理，用户从基准站提供的差分信息来求解位置坐标。设计工作人员把带状地形图上的线路拟定好之后，要把线路中心标示出来，采取GPS限时定位的测量模式，只要把道路文件坐标数据接收机存储器内，系统就可以进行自动化计算，显示出实际点位同流动站之间的差值。（三）碎部放样测量。GPS差分工作系统中的区域性放样测量，是建立在差分网的基础之上的。它和单基点的载波相位差分原理近似，可不同之处在于，用区域差分办法进行测量，基准站互相连续成为基准网，由基准网提供各基准站的信息。接收机再由自己所处的位置来确定各站差分信息权，按照非等权平差，形成合适的差分改正数来达到差分定位。四、如何选择观测点因为GPS测量技术各个观测点之间，不用互相通视，所以测量网的结构可以比较灵活，选择测量点除了能满足常规的要求而外，尚须遵从下面的几个原则：（一）GPS技术应用的是无线通讯，应当避免电磁场干扰信号，测点离大功率的无线发射源应当保持超过二百米的距离，距高压输电线的距离也应当大于50米。（二）因为水面易于引发路径效应，观测点周边不要有面积较大的水域。否则会影响到测量精度。（三）测量点要尽可能置于地势高的地方，信号接收会更强。（四）应当选择交通便利的地方。这样点位互相连接形成的网形结构之间沟通起来会比较方便。（五）测量点应当尽可能选择在地面基础比较稳定的地段内，这样可以更好地保存测量点位，使之能够长期利用，避免点位的经常性更换。总结：从建筑测量的现状来看，应用GPS技术以后，明显要比传统的测量办法效果好、效率高。这为建筑施工的勘测提供了很大方便，而伴随科技的发展进步，GPS技术定将会朝着更为方便的方向前进，也就会更加能满足测量的实际需求。参考文献：1 周德海建筑测量数据对后期施工的指导作用J山东大学学报，2009，3l(8)2 李艳梅GPS技术与传统测量技术的对比研究J测量技术研究，2010，12(4)3 唐孔新国外建筑施工采用的GPS技术分析J中国建筑施工，2010，22(19)4 李会青建筑工程测绘M化学工业出版社，201095 启孔新国外建筑测绘中的GPS技术J中国建筑，2010,22(19)注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。