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摘要:在建筑工程中,需要准确测量相互部分之间的距离、角度等指标,手工测量不仅速度慢,而且准确度难以保证,近些年来随着科技的发展,GPS技术逐渐应用到了建筑测量中,不仅保证了建筑工程的要求,而且促进了建筑技术的进步,节省了大量的人力物力。本文就GPS 技术在建筑测量中的具体应用进行两份分析,以期为实际的建筑工作提供参考。
关键词:GPS;建筑测量;应用;分析
引言
建筑测量工作在建筑工程中尤为重要,只有前期的测量工作到位了,才能准确按照图纸设计样本建造,一般情况下,需要首先进行实地地形测量,然后根据测量到的资料数据按照一定的压缩比例进行绘图,可以说建筑工作在很大程度上依赖于建筑测量。近些年来随着科技的发展,GPS技术逐渐被应用到了建筑测量中,它克服了人工测量的大部分缺点,诸如耗时长、不准确、失误多等,使得施工质量和进度大大提高,其得天独厚的优势在建筑测量领域得到了充分的发挥。
1.GPS的特点
由于天气、地形原因的影响,建筑测量工作很难实现全天候、全方位,不能将各个观测点之间紧密联系起来。GPS技术的出现,很好地解决了这些难题,为建筑测量打开了另一扇大门,经笔者查阅资料及实地体验,对GPS技术的一些特点陈述如下:
1.1精确性
GPS技术是通过地球表面的卫星定位系统来进行地面各点和检测系统之间的信息交流的,卫星能够运用对星历的计算和对相位中心的校准来进行地表的自动校准。它运用距离交会法对接收到的某一位置的数据进行综合处理,也就是对各种数据进行对比分析,得出比较可靠的数据。因此,GPS卫星定位系统的准确性是毋庸置疑的,在如今的信息化社会中,手机地图已经进入了大部分人的生活,不仅精确到了每一条街道,甚至对街道上的障碍物也能准确观测其体积大小,GPS卫星定位技术的准确性可见一斑[1]。
1.2简便性
虽然GPS技术是高科技,然而普通人用起来却不费很大劲,因为我们只需要对其结果进行掌握,而不需要与科研人员一样对其工作过程探究明白,因此,一整套的GPS系统设有地面监管系统,能够传达命令并接收数据[2]。它高度的自动化水平使得操作人员不需费劲,只要根据说明书的规范合理安放好相应的设备,并根据接收数据的具体情况进行调整,那么,普通人也能够完成建筑工程的测量工作,其难易度就跟有些农村地区用的电视接收器一样,只要根据电视屏幕上信号的有无及质量好坏进行接收器的角度位置调整,即可完成工作。
1.3即时性
GPS技术测量所需要的时间很短,它能够囊括的范围很广,可以同时对多个观测点进行测量,相比人工跋山涉水进行各个观测点之间的挨个测量,GPS技术显然更节省人力物力。一般情况下,GPS卫星定位系统比人工测量的时间短了一半以上,一个一般规模的工程测量工作,只需要几十分钟就可以完成。这极大节约了工程的前期成本,也避免了误工。
1.4全方位性
GPS技术不受天气、地形等客观条件的限制,无论是下雨天还是下雪天,只要工程进度需要,随时都可以进行测量。而且相比人工测量,GPS技术能够对整个工程作全方位的把握,不至于顾此失彼,加上现在GPS技术在实际应用中已经取得了较大的技术突破,可以说给工程测量工作带来了革命性的进展。
1.5GPS技术的缺点
GPS技术固然有很多优点,然而它并非完美,一些偏远地区可能由于高山高楼的阻挡,GPS信号不能达到,造成了测量中的空白,一些关键地方的测量可能会被忽略[3]。另外,GPS技术还没有做到普遍性的应用,其代价昂贵,成本投入大,一些工程项目用它可能会得不偿失。
2.GPS技术的原理
GPS全称是全球卫星导航定位系统,是美国在上世界七十年代为了国防军事的需要而专门投入大量资金研发的全球卫星导航定位系统。它主要由地面接收站、卫星以及客户端组成,用户手中的客户端是用来接收最终数据的,也就是最终结果。而卫星则是对地面进行侦测,负责将所收集到的资料传回地面接收站,地面接收站对卫星传回的资料进行分析,将最终的结果传给用户。太空中高速运转的人造卫星能够对地面上的资料进行准确而全面的侦测,得出准确的用户需要的资料。
3.GPS技术的应用步骤
3.1制定方案
在进行测量前,需要制定详尽的方案,确定工程所要求的精度和地点,对整个方案涉及到的各种因素进行统一的组织规划,然后选择相应的GPS控制网完成测量。还有,GPS接收机的布置也是要进行设计的,因为它跟测量结果的精确性有很大影响,首先远离电磁源,选择宽阔场地,避开高山、巨大建筑物的遮挡。一定要用到其预报图进行测量时间段的合理选择,保证测量时有足够的卫星分布上空。
3.2选择测量点
GPS技术中,各个观测点不用进行相互的通视,这也说明它的测量结构很活泛,不用遵循人工测量那样的严格的步骤。但是在选择测量点的时候,还是有一些问题需要注意,除了需要达到一般要求之外,以下两条原则也是必须的:一是水面的路径效应,为了避免,最好不要选择水域大量存在的地方,以防止测量精度受到路径效应的影响。二是电磁波,要知道GPS技术运用的是无线电通讯的技术,无线电波对它的影响是巨大的,因此,首先要提高GPS技术发射无线电的功率,以抵抗其他电磁波,然后要注意与其他无线电波发射点之间的距离,最好不要挨着太近。
3.3测量方法
有三种测量方法可供选择[4]:载波相位差分法,碎部放样法,变形监测法。下面对这三种方法进行简要的叙述。载波相位差分法一般依赖于基准站与移动站,将接收到的数据负责传输到信息处理中心,信息处理中心对资料进行处理,则用户可以得到具体的测量点的坐标;碎部放样法在差分网的基础上进行工作,将基准站连接起来组成了基准网,从而提供信息;变心监测法利用的是水准测量法,可以用来监测地基沉降的位移及其倾斜度,这种方法主要应用于高楼、大坝等特殊建筑的测量。
3.4数据的采集
等数据测量工作完成后,我们还需要对数据进行记录及备份,不但保证了测量结果的精确性,而且不容易造成数据的丢失。测量的数据可能存在人工操作等因素造成的误差,必须运用计算机对此进行处理,但不能依赖计算机软件,数据的质量必须由有经验的工程师来严格把关。
4.GPS技术应用的相关建议
GPS可以为工程测量提供精准的技术参数,可以为建筑的测量提供选址参考,也可以为建筑的施工提供科学的指导,在数据的处理中,可以为其提供相应的方法。但是不能以为应用了此技术就可以一劳永逸,人工检验的作用不能被忽视,虽然它具有智能化的水平,能够独立自主完成数据的测量及处理等全套工作,然而毕竟是程序化的,在一些问题上可能还是会出现错误,而工程建设工作不能出现一点儿差错,因此人工的校检工作也是很重要的。另外,GPS的应用一定要具有灵活性,应该根据相关条件的不同对工作环境、仪器种类做出选择,为提高工程测量水平提供保障。
5.小结
GPS技术对当今建筑工程的作用是显而易见的,当今社会高速发展,城市建设步伐加快,城市化的浪潮中,不但要加快建筑物的建设,而且要保障其质量。在这样的条件下,GPS的应用能够接生人力物力,在短时间内可以完成人工工作量的好几倍,而且质量也有所保障。因此,在以后的建筑工程中,应该退关引用GPS技术,进一步在实践中完善,使得它能够更好满足建筑工程的需要。
参考文献:
[1]陈军.水利工程测量中GPS技术的应用分析[A].《建筑科技与管理》组委会.2013年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2013:2.
[2]叶积龙,张维宽.关于GPS RTK技术在地质工程测量中的应用分析[J].价值工程,2012,10:183.
[3]赵俊峰.新技术在建筑工程测量中的应用分析[J].科技与创新,2014,11:128-129.
[4]马建良.GPS技术在地铁控制网测量中的应用研究[D].中国地质大学(北京),2013.
关键词:GPS;建筑测量;应用;分析
引言
建筑测量工作在建筑工程中尤为重要,只有前期的测量工作到位了,才能准确按照图纸设计样本建造,一般情况下,需要首先进行实地地形测量,然后根据测量到的资料数据按照一定的压缩比例进行绘图,可以说建筑工作在很大程度上依赖于建筑测量。近些年来随着科技的发展,GPS技术逐渐被应用到了建筑测量中,它克服了人工测量的大部分缺点,诸如耗时长、不准确、失误多等,使得施工质量和进度大大提高,其得天独厚的优势在建筑测量领域得到了充分的发挥。
1.GPS的特点
由于天气、地形原因的影响,建筑测量工作很难实现全天候、全方位,不能将各个观测点之间紧密联系起来。GPS技术的出现,很好地解决了这些难题,为建筑测量打开了另一扇大门,经笔者查阅资料及实地体验,对GPS技术的一些特点陈述如下:
1.1精确性
GPS技术是通过地球表面的卫星定位系统来进行地面各点和检测系统之间的信息交流的,卫星能够运用对星历的计算和对相位中心的校准来进行地表的自动校准。它运用距离交会法对接收到的某一位置的数据进行综合处理,也就是对各种数据进行对比分析,得出比较可靠的数据。因此,GPS卫星定位系统的准确性是毋庸置疑的,在如今的信息化社会中,手机地图已经进入了大部分人的生活,不仅精确到了每一条街道,甚至对街道上的障碍物也能准确观测其体积大小,GPS卫星定位技术的准确性可见一斑[1]。
1.2简便性
虽然GPS技术是高科技,然而普通人用起来却不费很大劲,因为我们只需要对其结果进行掌握,而不需要与科研人员一样对其工作过程探究明白,因此,一整套的GPS系统设有地面监管系统,能够传达命令并接收数据[2]。它高度的自动化水平使得操作人员不需费劲,只要根据说明书的规范合理安放好相应的设备,并根据接收数据的具体情况进行调整,那么,普通人也能够完成建筑工程的测量工作,其难易度就跟有些农村地区用的电视接收器一样,只要根据电视屏幕上信号的有无及质量好坏进行接收器的角度位置调整,即可完成工作。
1.3即时性
GPS技术测量所需要的时间很短,它能够囊括的范围很广,可以同时对多个观测点进行测量,相比人工跋山涉水进行各个观测点之间的挨个测量,GPS技术显然更节省人力物力。一般情况下,GPS卫星定位系统比人工测量的时间短了一半以上,一个一般规模的工程测量工作,只需要几十分钟就可以完成。这极大节约了工程的前期成本,也避免了误工。
1.4全方位性
GPS技术不受天气、地形等客观条件的限制,无论是下雨天还是下雪天,只要工程进度需要,随时都可以进行测量。而且相比人工测量,GPS技术能够对整个工程作全方位的把握,不至于顾此失彼,加上现在GPS技术在实际应用中已经取得了较大的技术突破,可以说给工程测量工作带来了革命性的进展。
1.5GPS技术的缺点
GPS技术固然有很多优点,然而它并非完美,一些偏远地区可能由于高山高楼的阻挡,GPS信号不能达到,造成了测量中的空白,一些关键地方的测量可能会被忽略[3]。另外,GPS技术还没有做到普遍性的应用,其代价昂贵,成本投入大,一些工程项目用它可能会得不偿失。
2.GPS技术的原理
GPS全称是全球卫星导航定位系统,是美国在上世界七十年代为了国防军事的需要而专门投入大量资金研发的全球卫星导航定位系统。它主要由地面接收站、卫星以及客户端组成,用户手中的客户端是用来接收最终数据的,也就是最终结果。而卫星则是对地面进行侦测,负责将所收集到的资料传回地面接收站,地面接收站对卫星传回的资料进行分析,将最终的结果传给用户。太空中高速运转的人造卫星能够对地面上的资料进行准确而全面的侦测,得出准确的用户需要的资料。
3.GPS技术的应用步骤
3.1制定方案
在进行测量前,需要制定详尽的方案,确定工程所要求的精度和地点,对整个方案涉及到的各种因素进行统一的组织规划,然后选择相应的GPS控制网完成测量。还有,GPS接收机的布置也是要进行设计的,因为它跟测量结果的精确性有很大影响,首先远离电磁源,选择宽阔场地,避开高山、巨大建筑物的遮挡。一定要用到其预报图进行测量时间段的合理选择,保证测量时有足够的卫星分布上空。
3.2选择测量点
GPS技术中,各个观测点不用进行相互的通视,这也说明它的测量结构很活泛,不用遵循人工测量那样的严格的步骤。但是在选择测量点的时候,还是有一些问题需要注意,除了需要达到一般要求之外,以下两条原则也是必须的:一是水面的路径效应,为了避免,最好不要选择水域大量存在的地方,以防止测量精度受到路径效应的影响。二是电磁波,要知道GPS技术运用的是无线电通讯的技术,无线电波对它的影响是巨大的,因此,首先要提高GPS技术发射无线电的功率,以抵抗其他电磁波,然后要注意与其他无线电波发射点之间的距离,最好不要挨着太近。
3.3测量方法
有三种测量方法可供选择[4]:载波相位差分法,碎部放样法,变形监测法。下面对这三种方法进行简要的叙述。载波相位差分法一般依赖于基准站与移动站,将接收到的数据负责传输到信息处理中心,信息处理中心对资料进行处理,则用户可以得到具体的测量点的坐标;碎部放样法在差分网的基础上进行工作,将基准站连接起来组成了基准网,从而提供信息;变心监测法利用的是水准测量法,可以用来监测地基沉降的位移及其倾斜度,这种方法主要应用于高楼、大坝等特殊建筑的测量。
3.4数据的采集
等数据测量工作完成后,我们还需要对数据进行记录及备份,不但保证了测量结果的精确性,而且不容易造成数据的丢失。测量的数据可能存在人工操作等因素造成的误差,必须运用计算机对此进行处理,但不能依赖计算机软件,数据的质量必须由有经验的工程师来严格把关。
4.GPS技术应用的相关建议
GPS可以为工程测量提供精准的技术参数,可以为建筑的测量提供选址参考,也可以为建筑的施工提供科学的指导,在数据的处理中,可以为其提供相应的方法。但是不能以为应用了此技术就可以一劳永逸,人工检验的作用不能被忽视,虽然它具有智能化的水平,能够独立自主完成数据的测量及处理等全套工作,然而毕竟是程序化的,在一些问题上可能还是会出现错误,而工程建设工作不能出现一点儿差错,因此人工的校检工作也是很重要的。另外,GPS的应用一定要具有灵活性,应该根据相关条件的不同对工作环境、仪器种类做出选择,为提高工程测量水平提供保障。
5.小结
GPS技术对当今建筑工程的作用是显而易见的,当今社会高速发展,城市建设步伐加快,城市化的浪潮中,不但要加快建筑物的建设,而且要保障其质量。在这样的条件下,GPS的应用能够接生人力物力,在短时间内可以完成人工工作量的好几倍,而且质量也有所保障。因此,在以后的建筑工程中,应该退关引用GPS技术,进一步在实践中完善,使得它能够更好满足建筑工程的需要。
参考文献:
[1]陈军.水利工程测量中GPS技术的应用分析[A].《建筑科技与管理》组委会.2013年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2013:2.
[2]叶积龙,张维宽.关于GPS RTK技术在地质工程测量中的应用分析[J].价值工程,2012,10:183.
[3]赵俊峰.新技术在建筑工程测量中的应用分析[J].科技与创新,2014,11:128-129.
[4]马建良.GPS技术在地铁控制网测量中的应用研究[D].中国地质大学(北京),2013.