建筑工程測量中GPS測繪技術(shù)運用分析

建筑工程測量中GPS測繪技術(shù)運用分析摘要：隨著建筑工程規(guī)模的擴大，工程測量也漸漸突顯了其重要性，測量數(shù)據(jù)結(jié)果是否準確，還會對后續(xù)項目的施工速度產(chǎn)生直接的影響。同時測繪技術(shù)的改革也加速了建筑工程測量的步伐,GPS測繪技術(shù)是測繪新技術(shù)之一，通過對GPS測繪技術(shù)在建筑工程測量中的運用，促進建筑工程推進有序性具有積極意義。在此基礎(chǔ)上，就GPS技術(shù)的內(nèi)容進行了闡述，對GPS技術(shù)應(yīng)用于建筑測量的優(yōu)點和原理進行了分析，對GPS技術(shù)在建筑工程測量環(huán)節(jié)中的運用進行探索。關(guān)鍵詞：建筑工程；測量；ＧＰＳ引言GPS是一種全球定位類技術(shù)，在應(yīng)用上，以距離交會法為技術(shù)原理，在定位技術(shù)應(yīng)用階段，它有著強大的優(yōu)越性。就日常工作而言，衛(wèi)星設(shè)備完成數(shù)據(jù)傳輸，還可以完成信號轉(zhuǎn)換，以及一接收設(shè)備，裝設(shè)于所述地面，承擔衛(wèi)星信號的接收與處理工作。探究它在土木工程領(lǐng)域中的運用具有很高的價值。１、GPS技術(shù)概述GPS包括空間衛(wèi)星三部分、地面控制單元以及接收器，它們協(xié)同工作，快速確定地面位置。所述接收單元通過電源接收衛(wèi)星信號、主計算機及天線的結(jié)構(gòu)構(gòu)成等，可采用導航型，還可作為地面接收器。所述地面監(jiān)測單元由主控站組成、監(jiān)測站與主控站。應(yīng)用GPS時，位置坐標多通過地面站向衛(wèi)星傳送，在接收設(shè)備接收之后，測出接收點到地球衛(wèi)星之間的距離，空間坐標的產(chǎn)生是由測量與計算產(chǎn)生的。大容量接收機的精度可達1毫米。圖１為ＧＰＳ系統(tǒng)組成圖2、GPS測繪技術(shù)中GPS定位系統(tǒng)的作用GPS衛(wèi)星有以下幾個方面：（i）從地面站接收導航信息等信號；（ii）從地面站收到多種命令，為了修正軌道偏差或者起動備用設(shè)備；（iii）將GPS導航及位置信號連續(xù)傳送到地面的地面監(jiān)測系統(tǒng)，一般都有主控站負責、3座注入站,5座監(jiān)測站。主控制站一般都裝有大型電子計算機，主要承擔數(shù)據(jù)的采集，計算，傳輸?shù)裙ぷ鳌１O(jiān)測站以采集為主、向主控站發(fā)送并轉(zhuǎn)發(fā)各類消息。GPS信號接收機由接收機軟硬件及后處理軟件包兩部分組成，是一套完善的GPS用戶裝置，它的主要作用就是得到衛(wèi)星信號，對衛(wèi)星進行三維位置計算、三維速度與時間。主要作用是得到衛(wèi)星的信號，對空間站進行三維位置計算、三維速度與時間，實現(xiàn)了導航與定位功能。表1GPS定位系統(tǒng)中地面監(jiān)測系統(tǒng)主控站的功能3、GPS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢和不足3.1應(yīng)用優(yōu)勢在對建筑工程進行勘察時，應(yīng)用以GPS為核心的測量方式，既能減少測量環(huán)節(jié)，同時也改善了測量自動化特點，使用各種裝置完成數(shù)據(jù)處理工作，誤差控制優(yōu)于人工測量方式，確保測量精度。利用GPS技術(shù)，其流程非常簡單：首先是測量設(shè)備的安裝，再開啟電源，當開關(guān)開始工作時，測量工作可自動進行，使用方便。在科技飛速發(fā)展的今天，樹木測量技術(shù)得到了不斷地更新運用。GPS技術(shù)含量高，使得測量結(jié)果精度逐漸提升，在測量設(shè)備不斷更新?lián)Q代的使用中，操作能更便捷。與此同時,GPS測量也得到了更加快速地運用，能有效地縮短技術(shù)測量所耗費時間。特殊原因如下，直接測量可與控制網(wǎng)的布置相配合，采用不同測量點，得到測量數(shù)據(jù)信息，測量速度較快。相對于傳統(tǒng)人工測量時間而言，它的速度可以增加1倍多。就技術(shù)測量而言,GPS測量范圍更大，有利于提高測量效率與精度，避免了測量數(shù)據(jù)的不全面造成的錯誤。另外，將GPS技術(shù)應(yīng)用于建筑項目還能夠提供更加準確的測量結(jié)果，甚至要遠距離測量，還能迅速地得到測量結(jié)果，而定位精度可達1毫米。3.2應(yīng)用不足盡管在建筑項目的測量階段使用GPS有許多優(yōu)點，例如，程序簡便，精度較高等、測量時間較少，可廣泛應(yīng)用，但是，該技術(shù)的應(yīng)用存在缺陷。比如利用GPS對建筑物進行測量的時候，測量設(shè)備將很難用于室內(nèi)及密閉空間中，而這種技術(shù)在應(yīng)用時會受地形制約。城市化進程加快，高層建筑增多，將GPS信號屏蔽，影響了測量連續(xù)性與準確性。同時測量應(yīng)用過程中的費用也高而繁雜，若測量設(shè)備未按規(guī)定安裝，必然很難達到建筑測量精度要求。4、建筑工程測量ＧＰＳ測繪技術(shù)的應(yīng)用策略4.1合理把控測量選點土木工程測量項目前,在GPS測繪應(yīng)用中，需要完成測量點選取工作，為了確保GPS測量結(jié)果精度。其中測量點應(yīng)選在視野較寬處，測量點內(nèi)障礙物的實際角度不應(yīng)大于15°,為了使裝置能夠平穩(wěn)地接收到信號，為安裝提供了有利條件。若信號源功率較大，當被測范圍內(nèi)電磁干擾源太多，測量點應(yīng)離地面200米處，從而確保了接收設(shè)備發(fā)出的信號不會受到干擾。若信號以無線電波方式傳送，測量點的高度須大于50米。另外，測量及控制點不宜選在高層建筑的周圍，由于這些大樓太高了，衛(wèi)星信號將被屏蔽。采取上述措施，選定了測量點，同時也要確保測量區(qū)域內(nèi)地面有穩(wěn)定的特性，從而方便標記的長時間保持。在過去，測量技術(shù)大多使用多種測繪方法，至數(shù)字地形圖測量，GPSRTK技術(shù)的運用，使用測繪方法所需控制點比較少，部分解決傳統(tǒng)的控制測量問題、控制流程不完善，在測量的實際操作階段，首先，需要獲取測量點點位坐標數(shù)據(jù)，然后按照邏輯方式進行數(shù)據(jù)導入，建立數(shù)字軟件上的地形圖。數(shù)字化測圖通常具有較高效率，甚至地區(qū)復雜、點隱蔽等，還可直接計量。以確保測控測量精度滿足要求，須結(jié)合測區(qū)特點及地理環(huán)境，對系統(tǒng)進行合理地設(shè)計，應(yīng)用GPS定位時，應(yīng)注意觀測站點與障礙物之間仰角控制及觀測區(qū)控制需求。GPS技術(shù)在應(yīng)用過程中有別于傳統(tǒng)測量技術(shù)，尤其對于數(shù)據(jù)處理。操作階段要按照技術(shù)要求操作，先把天線放在三腳架上，并且要保持橫向，居中的姿勢，啟動后觀察，及時記錄在案，并且把GPS數(shù)據(jù)保存在測量手冊中，數(shù)據(jù)可以自動保存。4.2工程控制網(wǎng)建立就建筑工程測量而言，控制網(wǎng)起到保護作用，本實用新型能夠為技術(shù)測量發(fā)展及安全檢查等相關(guān)工作提供有用設(shè)定。所以在對控制網(wǎng)進行選型的時候，在建筑工程中，負責人員一定要站在測量實際需求的角度，確保了控制網(wǎng)精度滿足測量要求。同時建立控制網(wǎng)時應(yīng)分層次進行、分門別類實施控制措施，保證技術(shù)網(wǎng)絡(luò)致密，足夠得到高精度測量結(jié)果。載波相位可被使用，采用靜態(tài)差分，觀測埋石位置適宜與否，再次考慮觀測數(shù)據(jù)，對控制網(wǎng)水平差進行了有效地控制，確保GPS測繪工作準確。4.3妥善處理采集數(shù)據(jù)控制網(wǎng)成立以后，根據(jù)控制點信息完成地形測量是非常重要的，并且對測量點所在流動站內(nèi)部流量進行了綜合記錄。平時，外接電臺和基站的輻射范圍可達10公里以上，測量時需確保流動站位于基準站輻射范圍之內(nèi)，為了得到高度精確，有參考價值的資料。以提高測量精度，須對移動臺進行調(diào)節(jié)，以對三維測量結(jié)果進行精度控制。在測量的實際階段，同時還要對輸入?yún)?shù)進行精度全面控制，為了確保點位布置科學合理。將GPS測繪技術(shù)應(yīng)用到建筑工程當中，開展相關(guān)的測量工作，數(shù)據(jù)的采集與處理，與技術(shù)措施掛鉤，極其重要。數(shù)據(jù)采集階段，備份數(shù)據(jù)的預處理是非常重要的，及時排除因環(huán)境及人為因素導致的不精確資料，以免影響分析結(jié)果。同時采用三維坐標與高程點個數(shù)相結(jié)合，將以上資料加以整合，通過精確的評價得到采集數(shù)據(jù)的精度，最后把所得數(shù)據(jù)導入到處理軟件。關(guān)于數(shù)據(jù)處理，有關(guān)人員需結(jié)合數(shù)據(jù)測量要求，由凈高差解、基線解等法，靈活應(yīng)用數(shù)據(jù)處理，取代了傳統(tǒng)人工處理方式，自動化數(shù)據(jù)處理模式，數(shù)據(jù)處理無人為誤差，還可避免誤差的計算，處理精度較高，還能確保處理效率。測量時，還可將靜態(tài)測量與快速靜態(tài)測量相結(jié)合。若采用上述兩種方法之后，所得數(shù)據(jù)結(jié)果是一致的，表明該測量數(shù)據(jù)處理精度滿足要求。GPS信號能直接判讀，處理采集到的信息。若2種測量方法數(shù)據(jù)不同，且相差較大，表明控制點位置選取不盡合理，測量結(jié)果不準。所以測量點的計時也是必須的，優(yōu)化了數(shù)據(jù)，為了有效地解決數(shù)據(jù)采集中的錯誤4.4應(yīng)用于施工放樣就建筑工程測量而言，結(jié)構(gòu)放樣作為工作中的關(guān)鍵內(nèi)容，分基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)放樣、高層等放樣。取樣階段采用技術(shù)措施須結(jié)合施工進度。多數(shù)基礎(chǔ)核查都在建造之初完成，不管是基礎(chǔ)模板的驗證，開挖深度的驗證，均需采用精準的核查技術(shù)。若施工區(qū)域地勢不平整，人工放樣相對困難，這時，可利用GPS測繪協(xié)助施工方向的進行，避免了目標物在測量時經(jīng)常運動，造成影響測量精度等問題，切實提高施工效率。另外，測量階段的合作方式一定要選擇別的，對各種技術(shù)測量結(jié)果進行了全面對比，為了確保施工過程順利實施。如在常規(guī)施工過程，一般采用全站儀測樣，該測量技術(shù)一定要確保測量點間具有較好的能見度。所以在測量過程中很容易受地形、地物等條件制約，造成施工現(xiàn)場樣品測量效率不高。這時就可以利用GPS-RTK測量技術(shù)實現(xiàn)項目的實時測量了，這一技術(shù)的應(yīng)用不需要通過點位通視就可以實現(xiàn)，系統(tǒng)軟件發(fā)布功能好，能夠精確測量直線及點位信息。在特定的測量階段，要求手冊中對各類工程進行預先設(shè)計，能自動產(chǎn)生放線點。另外，利用該項技術(shù)還能實時展示偏移距離和公里數(shù)信息，從而使得施工放線測量結(jié)果更直觀和有效。5、結(jié)語綜上所述，從目前的發(fā)展來看，GPS測繪技術(shù)在很多行業(yè)都發(fā)揮了非常重要的作用。高層建筑的施工難度和質(zhì)量要求都比較高，在施工過程中需要提供科學的應(yīng)用數(shù)據(jù)。將GPS測繪技術(shù)應(yīng)用到建筑工程測量中，對于提高測量數(shù)據(jù)的準確性，提高建筑行業(yè)施工活動的規(guī)范性具有重要意義。參考文獻[1]張獻慧.建筑工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用———評《現(xiàn)代測繪技術(shù)及應(yīng)用》[J].工業(yè)建筑,2021,51(3):208.[2]王琳娜,吳全