GPS技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

程遠(yuǎn)

摘要：建筑工程施工過程中，測(cè)量放線任務(wù)不僅要根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而且還要依據(jù)施工的進(jìn)度，來進(jìn)行平面位置以及標(biāo)高的測(cè)量。每一工程項(xiàng)目施工前首先都是要進(jìn)行這一步驟的，GPS全球定位系統(tǒng)的迅速發(fā)展，為當(dāng)前的建筑工程測(cè)量工作帶來了巨大的變化，極大地降低了工程測(cè)量工作的實(shí)施的難度，節(jié)約了人力、物力、財(cái)力以及時(shí)間成本。本文主要分析了GPS技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；工程測(cè)量；距離交會(huì)法；技術(shù)應(yīng)用

基于全球定位系統(tǒng)的GPS技術(shù)的出現(xiàn)，結(jié)合空天一體化的測(cè)量和檢測(cè)，大大降低了現(xiàn)代建筑工程測(cè)量的強(qiáng)度和難度，使得現(xiàn)代建筑工程測(cè)量工作更加自動(dòng)化和智能化，在溫差、日照、風(fēng)力等外界環(huán)境的影響下依舊能夠完成平面軸線控制、高程傳遞等建筑工程的測(cè)量工作。所以對(duì)于GPS技術(shù)的在建筑工程測(cè)量工作中應(yīng)用和研究和分析對(duì)于提升建筑工程施工水平、施工效率以及施工質(zhì)量來說具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 GPS技術(shù)概述

1.1 GPS全球定位系統(tǒng)

GPS全球定位系統(tǒng)是由處在外太空的空間衛(wèi)星群以及地面監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成。GPS地面控制系統(tǒng)由一個(gè)主控站、三個(gè)注入站以及五個(gè)監(jiān)測(cè)站組成，主控站的主要是向GPS衛(wèi)星發(fā)送控制命令，從而對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制和調(diào)度，同時(shí)主控站根據(jù)監(jiān)控站對(duì)GPS衛(wèi)星的觀測(cè)計(jì)算等數(shù)據(jù)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行參數(shù)修正，并將其通過注入站將其注入GPS內(nèi)部。監(jiān)測(cè)站主要是完成GPS衛(wèi)星信號(hào)的接受，檢測(cè)衛(wèi)星工作狀態(tài)等工作，而注入站主要是配合主控站對(duì)GPS進(jìn)行數(shù)據(jù)注入。將GPS技術(shù)應(yīng)用到建筑工程測(cè)量中，主要是通過用戶的GPS接收機(jī)、相應(yīng)的處理軟件或設(shè)備等來接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并利用信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位、工程測(cè)量的工作。

1.2 GPS技術(shù)定位原理

GPS全球定位系統(tǒng)主要是采用距離交會(huì)法來完成導(dǎo)航定位的，在建筑工程測(cè)量中，當(dāng)使用GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻可以接收到至少3顆GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，而GPS系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)接收信號(hào)的衛(wèi)星測(cè)出衛(wèi)星與GPS接收機(jī)之間的距離以及此時(shí)GPS衛(wèi)星的在外太空的三維坐標(biāo)，根據(jù)當(dāng)前的所有測(cè)量值即可通過距離交會(huì)法來計(jì)算出GPS接收機(jī)的三維坐標(biāo)值。根據(jù)GPS技術(shù)的測(cè)量原理，我們以及將其利用到建筑工程的測(cè)量工作中去。相對(duì)于常規(guī)的工程測(cè)量方法來講，GPS測(cè)量方便快捷，操作方便，測(cè)量站之間無需通視接口完成測(cè)量，而測(cè)量結(jié)果可以在短時(shí)間內(nèi)得到，而且GPS接收機(jī)制作已經(jīng)相當(dāng)成熟，操作員只需將天線對(duì)中整平，打開電源即可完成自動(dòng)測(cè)量。此外，GPS技術(shù)應(yīng)用到在建筑工程測(cè)量中，可以提供高精度的三維坐標(biāo)，同時(shí)可以精確地測(cè)量觀測(cè)站的大地高程，極大地方便了建筑工程中的工程測(cè)量工作。

2 GPS技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用

利用GPS技術(shù)來完成建筑工程的測(cè)量工作，主要是通過GPS接收機(jī)等設(shè)備根據(jù)設(shè)定好的測(cè)量計(jì)劃和方案完成外業(yè)測(cè)量，然后根據(jù)所得的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算來獲得工程建筑的相應(yīng)數(shù)據(jù)，從而完成測(cè)量工作。

2.1工程測(cè)量方案制定

利用GPS技術(shù)來進(jìn)行建筑工程測(cè)量的方案設(shè)計(jì)包括測(cè)量精度的制定與設(shè)計(jì)、測(cè)量地點(diǎn)以及測(cè)量時(shí)段的設(shè)計(jì)與選擇等工作。工程測(cè)量精度的制定要根據(jù)建筑工程的需求與標(biāo)準(zhǔn)以及當(dāng)?shù)貙?shí)際的情況來制定，然后選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)區(qū)GPS控制網(wǎng)來對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量。而后設(shè)計(jì)合理的GPS接收機(jī)布局，通過彼此之間的協(xié)作來提高接收網(wǎng)的測(cè)量效果。工程測(cè)量選址工作對(duì)于觀測(cè)的效果和質(zhì)量有很大的關(guān)系，要選擇避開障礙物視野開闊的場(chǎng)地，同時(shí)遠(yuǎn)離電磁源以減少電磁干擾，使得測(cè)量結(jié)果真實(shí)有效。測(cè)量時(shí)間的設(shè)計(jì)要根據(jù)GPS衛(wèi)星的預(yù)報(bào)圖以及幾何圖形強(qiáng)度來選擇最佳的測(cè)量時(shí)段，完成作業(yè)調(diào)度表，以保證至少有4顆GPS衛(wèi)星均勻地分布在測(cè)量取上方。

2.2工程測(cè)量外業(yè)實(shí)施

利用GPS技術(shù)來完成建筑工程測(cè)量的外業(yè)實(shí)施，要嚴(yán)格根據(jù)測(cè)量方案來實(shí)施，在指定的測(cè)量地點(diǎn)和測(cè)量時(shí)段內(nèi)完成測(cè)量工作。建筑工程測(cè)量可以采用靜態(tài)相對(duì)定位法，設(shè)定15°的衛(wèi)星高度角、45分鐘的測(cè)量時(shí)段、10秒的采樣間隔，同時(shí)在一個(gè)測(cè)量點(diǎn)設(shè)置三臺(tái)GPS接收機(jī)完成對(duì)中、整平和定向的工作。在工程測(cè)量時(shí)，要按照操作手冊(cè)規(guī)定來完成測(cè)量操作，注意個(gè)人用品例如手機(jī)、步話機(jī)的使用，同時(shí)要精確控制測(cè)站的天線朝向以及相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集工作，時(shí)刻認(rèn)真監(jiān)視GPS測(cè)量設(shè)備的檢測(cè)情況，保障好各個(gè)測(cè)量環(huán)節(jié)，并適當(dāng)延長測(cè)量時(shí)間，重復(fù)獲取多個(gè)測(cè)量值，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2.3工程測(cè)量數(shù)據(jù)處理

在利用GPS技術(shù)完成外業(yè)實(shí)施后，測(cè)量人員要根據(jù)規(guī)定嚴(yán)格做好數(shù)據(jù)記錄和備份的工作，以保證測(cè)量工作的安全度的準(zhǔn)確度。在數(shù)據(jù)處理之前，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)由于環(huán)境因素、人為因素等造成的數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行處理和核算，以保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。對(duì)于數(shù)據(jù)處理，可采用相應(yīng)的軟件完成，但是要保證輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度，以及輸出結(jié)果的測(cè)量點(diǎn)三維坐標(biāo)的精度控制。此外，可以提升聯(lián)測(cè)已知高程點(diǎn)的數(shù)量，控制好三維坐標(biāo)，進(jìn)而提升測(cè)量點(diǎn)的高程測(cè)算精度。

3結(jié)束語

GPS技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用，以其先進(jìn)的觀測(cè)技術(shù)和自動(dòng)化、智能化的計(jì)算和操作，位測(cè)量人員提供了方便，也為建筑工程施工質(zhì)量提供了安全的保障。

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（作者單位：撫順市正佳修建有限責(zé)任公司）