浅析建筑工程测量中GPS技术在应用

浅析建筑工程测量中GPS技术在应用

摘要：本文简要介绍了gps测量系统、测绘工程技术的发展及变迁过程、工作方法及特征,最后分析了gps在测绘工程相关领域的应用，包括gps测量技术参数、gps测量原理、gps测量的数据处理的优点。

关键词：工程测量； gps技术； 应用； 优势

abstract: this paper briefly introduces the measurement system, gps surveying and mapping engineering technology and the development of changing process, work methods and characteristics, at last, analyzed the gps in the surveying and mapping engineering related field application, including gps measurement technology parameters, gps measuring principle, gps measurement data processing advantages. keywords: engineering measurement; gps technology; application; advantage

中图分类号： [tu198+.2] 文献标识码：a 文章编号： 一、引言

建筑工程测量是利用各种测量仪器和工具，对建设场地上地面的位置和高程进行测定和测设的技术科学。建筑工程测量的任务是对建设场地的地表形状和大小、位置和高程变化按一定比例测绘成地形图；将图纸上已经设计好的工程建筑物按设计要求测设到地面上去，并做好标志；施工过程中对建筑构件的平面位置、高程和垂

直度的测量，是施工的依据，也是工程质量评价的标准之一。 对于我们所熟知gps，可以说它是测量史上的一次变革，它为我们提供了全天候、高精度、高效率的测量方法。rtk(real time kinematic)是gps发展的最新成果，它弥补gps原有的不足之处，它不仅具有gps原有的全天候、高精度、无须光学通视的特点，而且还可以为测量提供实时的定位结果，又称它为“gps全站仪”。 二、测绘工程技术的发展及变迁过程

随着现代测绘技术的逐步扩大和应用,测绘工程长期依靠经纬仪、水准仪、平板仪等传统工具进行工作的时代即将结束。现代测绘技术的核心技术是全球地位系统、遥感和地理信息系统。其中,遥感和全球定位系统是卫星技术、航天技术、现代通信技术、传感器技术、计算机技术等高新技术综合集成的结果;地理信息系统则是数据库技术、计算机技术、空间分析与模拟综合集成的结果。现代测绘技术已经发展为信息技术和空间技术的综合集成,成为国家高新技术不可缺少的重要组织部分。

现代测量仪器朝着智能化、自动化、网络化、数字化的方向发展,传统的光学测量仪器逐渐被弃用。全站仪是测距仪和电子经纬仪的合成体,它不仅具有电子测距和电子测角的功能,而且具有自动记录、运算和存储的能力,具有较高的工作效率。gps全球定位系统早已应用于大面积的控制测量。目前,用于控制测量的静态gps接收机已实现天线、电源和接收机一体化。将全站仪和gps合为一体,就出现了“超站仪”,它不仅改变了工程测量野外的作业模式,

而且可以实现控制测量、碎部测量和施工放样的一体化和无缝衔接作业。三维激光影像扫描仪可以快速、可靠和精确的获得被识别物体三维空间数据,在水坝监测、桥梁变形和开挖容量测量、城市数字化测量等诸多方面都可使用。高精度高程测量目前仍采用几何水准测量,但水准测量的仪器实现了数字化和自动化。数字水准仪配合条码标尺,可以自动安平,实现观测自动化和测量结果数字化。 三、gps在房屋施工测量中的应用

工程测量方面的应用，利用gps静态相对定位的技术，分别布设精密控制网，在高层建筑形变监控，水利大坝形变监控、各种隧道贯通监控等测绘工程中均可应用。应用rtk（gps实时动态定位技术）测绘不同比例尺的地形图；在地籍控制测量方面，通过gps技术可以使点与点之间不要求互相通视，这样就避免了常规地藉测量控制时，点位选取的局限性，并且gps网状结构对gps网精度的影响也不大。使用的gps仪器精度只要和等级控制的精度相匹配，控制点位的选取严格按照gps点位选取要求，则所布设的gps网精度就能够满足地籍测量规范的要求。 （一）gps测量技术参数 1、设计精度

根据工程需要和测区情况，选择城市或工程二级gps 网作为测区首级控制网。平均边长小于lkm，最弱边相对中误差小于1/10000，gps 接收机标称精度误差a≤15mm，比例误差系数b~20xl0。 2、设计基准和网形

控制网共12 个点，其中联测已知平面控制点2个，高程控制点5个。采用3台gps 接收机观测，网形布设成边连式。③观测计划：根据gps 卫星的可见预报图和几何图形强度(空问位置因子pdop)，选择最佳观测时段(卫星多于4 颗，且分布均匀，pdop 值小于6)，并编排作业调度表。 （二）gps测量原理

gps 测量的外业实施在gps 测量中，卫星主要被作为位置已知的空间观测目标，从而形成了不需要地面点的后方交会，每台接收机都是一个独立的控制点，经过接受到的数据解算出点的经纬坐标(wgs－84)，在多台接收机同时接收数据便形成了很多三角网形参与平差解算，自由网无约束平差解算出wgs－84 坐标，然后把己知的控制点进行约束平差得到bj－54 坐标。考虑到测区的实际情况，选多于4台gps接收机为一套设备，以两台仪器为一组，成对布设gps 点。在组成良好网形的前提下，每一对gps点必须通视良好，其间距一般500米左右，以便于以后作为全站仪导线点的起始点。gps 联测和高等级导线在各个单位均有各自不同软件和方法平差解算，在此不在赘述。在做较长距离导线时就会产生投影变形，投影变形处理与否将直接导致整个坐标系统成败。 （三）gps测量的数据处理的优点

gps 网数据处理分为基线解算和网平差两个阶段，采用随机软件完成。其具有其他测量工具无法比拟的优势，主要包括： 1、1、gps 控制网选点灵活，布网方便，基本不受通视、网形

的限制，特别是在地形复杂、通视困难的测区，更显其优越性。但由于测区条件较差，边长较短(平均边长不到300re)。基线相对精度较低，个别边长相对精度大于1/10000。因此，当精度要求较高时，应避免短边，无法避免时，要谨慎观测。

2、2、gps 接收机观测基本实现了自动化、智能化，且观测时间在不断减少，大大降低了作业强度，观测质量主要受观测时卫星的空间分布和卫星信号的质量影响。但由于各别点的选定受地形条件限制，造成树木遮挡，影响对卫星的观测及信号的质量，经重测后通过。因此，应严格按有关要求选点，择最佳时段观测，并注意手机、步话机等设备的使用。

3、3、gps 测量的数据传输和处理采用随机软件完成，只要保证接收卫星信号的质量和已知数据的数量、精度，即可方便地求出符合精度要求的控制点三维坐标。但由于联测已知高程点较少(仅联测5 个)，致使控制点高程精度较低。

因此，要保证控制点高程的精度，必须联测足够的已知高程点。通过以上分析，gps 系统在工程测量上将有很大的发展与空间，为工程施工质量提供了有利的保障。

（四）gps 定位技术在测量工程中的其他应用与发展 在地球动力学测量方面，gps可应用在全球和区域尺度的板块运动监控。我国的科研工作者已逐渐将gps技术用于监控南极洲的板块运动，青藏高原地区的地壳变动也得到了实时跟踪监测。gps技术在海洋测量、水下地形测绘的应用也得到了长足发展；在航空摄

影测量方面，科研工作者还利用gps定位系统于高空航测、航空测绘导航等诸多阶段。 四、结束语

应用gdp技术，使得工程放样测量的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合。随着数据传输能力的增强，数据的稳健性，抗干扰性水平和软件水平的提高，传输距离的增加。gps技术己经在测量和工程界产生了重大变革，带来了空前的高效率，其具有其他测量工具无法比拟的优势，从根本上提高测量的质量和作业效率。 参考文献：

[1]徐绍铨，张华海，杨志强，王泽民.gps测量原理及应用[m]. 武汉：武汉大学出版社，2003.

[2]李永胜.gps-rtk简介及在公路测量中的应用[j].北京测绘.2005，1(3):16-19.

[3]张瑜.rtk测量技术及应用[j].江苏省测绘学会2003学术年会专辑，2003，3（5）:47-49.

[4]周建郑.gps 测量定位技术[m].北京：化学工业出版社.2004．

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