论文部分内容阅读
[摘 要]近年来，GPS-RTK技术作为一种新型的测量技术，一种高精度的定位技术，给测量行业带来了革命性的变革。特别是在工程测量工作中与传统控制测量方法相比，具有点位精度高、观测时间短、操作简便、可全球全天候作业等优点。文章主要就GPS-RTK测量技术在建筑工程放样中的应用进行了相关的探讨，以期为大家以后的工作起到一定的借鉴和参考作用。
[关键词]GPS-RTK技术 工程放样 应用
中图分类号：TE422 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0374-01
引言
建筑工程测量最主要的工作范畴通常包括建立施工控制网和变形监测以及进行施工场地及其周边地形图测绘和施工放样等。由于建筑工程具有工作场所复杂和干扰因素多的特征，而且工作环境通常会跟随工程进展发生变化，所以现阶段的建筑工程测量放样领域中，建立一体化数据链符合 “内外业一体化”要求已经是当前建筑工程测量技术发展的大势所趋。GPS RTK测量技术作为工程测量放样领域的前沿技术，在建筑工程放样中的应用具有十分广阔的前景。
1、GPS-RTK技术介绍
1.1 定义
GPS-RTK技术是一种较为先进的定位技术。它主要通过对载波数位的实时监测来得到其观察值的变化情况，从而实现动态精确定位的一种技术。
1.2 系统组成
该系统主要由基准站、流动站、软件包3个部分组成。
1.2.1 基准站：是所有信息采集的基本参照物，是其后对整个所采集数据进行进一步加工、处理和传输的基本参考标准。该部分主要由GPS天线、GPS接收机、UHF天线、数据发送电台、电源等部分组成。
1.2.2 流动站：承担着整个系统的数据发送与接收的任务。该部分主要由GPS接收机、数据发送电台、电源、掌上电脑、对中杆等组成。通过不断动态调整的流动位置，来全方位的采集信息。
1.2.3 软件包：在该技术系统中主要承担着运输数据的任务。它是通过对数据进行加密传输，在目的地对其进行解密并且翻译为使用者能够读懂的数据，来实现数据的运送。该部分支持实时动态分析，并且具有完善的软件操作系统和准确的工程测量应用系统。
1.3 基本工作原理
该系统主要是通过在基准站上安装GPS接收机来对数据进行连续不间断的收集，进而使用卫星对其收集到的数据进行观测与分析，通过无线电传输设备对其收集到的数据包进行安全的传输，并在规定的时间内将其送达流动站，然后流动站对收到的信息进行及时的包装、筛检与处理，并将其翻译为人类能够阅读的语言加以呈现。
2、GPS RTK测量技术在建筑工程测量放样中的应用优势
2.1 建立施工控制网
施工控制网的建立通常都是常规建筑工程施工环节中的基础，施工控制网建立的精度对于建筑工程质量有着直接影响。绝大多数建筑工程的施工控制网都具有覆盖面积不大但是点位密度大的特点，而且对于精度的要求比较高，同时在建筑工程中的使用也比较频繁。随着我国城市化进程的深入发展，大多数城市首级控制点由于几乎都是位于地面所以控制点遭到破坏的情况比较普遍，由此对城市建筑工程测量的进度就造成了严重影响。而且，建筑工程中类似导线测量等常规测量放样虽然劳动强度大却精度并不均匀。采取GPS RTK测量技术建立施工控制网，相比于使用传统常规的测量技术而言具有更强的适应性。因为所建立的网形构造相对更加简单，而且还能够针对点的疏密以及边的长短進行自主灵活的合理选择，哪怕距离已知控制点较远也同样能够连接。其次，GPS RTK测量技术还可以有效解决点位之间的通视困难问题，即使在室外作业施测放样也不会因为天气影响到精度。所以，建筑工程在建立施工控制网的时候一般都会采取载波相位静态差分技术，用以确保测量放样的精度达到毫米级要求。
2.2 施工场地及其周边地形图测绘、施工放样
如果采取传统全站仪进行建筑工程测图，不但需要详细的全面设置图根控制点，而且对于测站和测点之间的通视要求比较高，同时测量放样工作必须要不低于3人操作才能完成。GPS RTK测量技术是利用GPD全球卫星定位系统实时处理两个测点载波相位观测量的差分方法，应用于建筑工程施工场地及其周边地形图测绘，能够针对各级控制点省略布设，在测图的时候只需要根据有限数量的基准点就能迅速获取测定范围的物点和地形点坐标，然后再通过数据处理软件快速成图。这样的测图方法和传统方法相比而言能够在一定程度上有效降低测量难度。
采取GPS RTK测量技术进行施工放样操作非常简单，只需要把测量的相关参数在GPS-RTK手薄中输入就可以了。具体的施工放样过程中，GPS-RTK手薄屏幕上会显示偏移量和方位图标，操作人员可以便捷的进行不同方位移动调整指导偏移误差低于设定值。而且放样过程中由于所有的点位测量都能够独立就避免了累积误差的产生，确保各个点位的放样精度趋于一致。
2.3 变形监测
建筑工程中的变形监测，通常包括地基沉降和结构变形观测。变形监测的作业特点是监测环境的复杂化，而且针对工程类的变形监测精度要求一般都需要要达到毫米级或亚毫米级。通常建筑工程所采取的常规监测技术是使用全站仪极坐标（或三角测量）方法实施位移和倾斜监测。而采取GPS RTK测量技术进行变形监测，通过GPS定位技术能够实现自动监测，并且大量实践证明系统的自动化程度更高，同时监测数据不但精确更高而且稳定可靠。采取GPS RTK测量技术监测，系统通常都会设置不低于两个的基准点然后通过系统设置和数据处理有效提高监测精度，平差后测点的平面位置精度能够达到0.5mm-1mm。大量实践的数据已经证明，建筑工程尤其是大型建筑工程测量放样对于高精度的变形监测采取采取GPS RTK测量技术实施自动监测具有一定的可行性。
3、采取GPS RTK测量技术在建筑工程测量放样中的应用局限性
3.1 施工控制网
GPS RTK测量技术应用于建筑工程施工控制网的建立时更适合于视野比较开阔而且障碍物较少的施工场地，假如场地周围树木茂盛或者有很多障碍物就会GPS信号就会因为被遮挡而被影响接收的顺畅时断时续，进而难以让基线向量解算结果符合精度要求。
3.2 施工放样及碎部测量
虽然GPS RTK测量技术应用于建筑工程碎部测量及施工放样时能够灵活便捷的直接测定点坐标，但这样的优势仅限于较开阔建筑工地，如果是在类似民房密集地区的环境则观测值就会因为GPS信号被遮挡产生周跳，或者即使能接收到信号也因为处于浮动状态产生假固定以及无法固定状况，于是获取数据存在较大误差影响效率和精度。
3.3 变形监测
GPS RTK测量技术应用于建筑工程中那些重要精密建筑物的稳定状态监测非常有效，但是监测的一次性投入成本以及长期监测运作成本都非常高，所以对于中小建筑工程变形监测而言因为投入成本问题就并不是很适用了。
4、结语
综上所述，现阶段建筑工程测量放样已经逐渐开始增强对于GPS RTK测量技术的应用，因为这项先进测量技术不但可以有效提高测量放样工作效率，而且放样也能够达到更高的定位精度，所以在建筑工程测量放样中的应用具有十分广阔的前景。
参考文献
[1] 薛兆元，陈向阳.GPSRTK关键技术应用的分析与研究[J].测绘标准化，2014（03）.
[2] 黄建钊.GPS-RTK技术在铁路既有线提速改扩建工程中的应用[J].科技资讯，2015（01）.
[3] 王艳华，王泽民.RTK技术在工程测量中的应用[J].城市勘测，2015（12）.
[关键词]GPS-RTK技术 工程放样 应用
中图分类号：TE422 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0374-01
引言
建筑工程测量最主要的工作范畴通常包括建立施工控制网和变形监测以及进行施工场地及其周边地形图测绘和施工放样等。由于建筑工程具有工作场所复杂和干扰因素多的特征，而且工作环境通常会跟随工程进展发生变化，所以现阶段的建筑工程测量放样领域中，建立一体化数据链符合 “内外业一体化”要求已经是当前建筑工程测量技术发展的大势所趋。GPS RTK测量技术作为工程测量放样领域的前沿技术，在建筑工程放样中的应用具有十分广阔的前景。
1、GPS-RTK技术介绍
1.1 定义
GPS-RTK技术是一种较为先进的定位技术。它主要通过对载波数位的实时监测来得到其观察值的变化情况，从而实现动态精确定位的一种技术。
1.2 系统组成
该系统主要由基准站、流动站、软件包3个部分组成。
1.2.1 基准站：是所有信息采集的基本参照物，是其后对整个所采集数据进行进一步加工、处理和传输的基本参考标准。该部分主要由GPS天线、GPS接收机、UHF天线、数据发送电台、电源等部分组成。
1.2.2 流动站：承担着整个系统的数据发送与接收的任务。该部分主要由GPS接收机、数据发送电台、电源、掌上电脑、对中杆等组成。通过不断动态调整的流动位置，来全方位的采集信息。
1.2.3 软件包：在该技术系统中主要承担着运输数据的任务。它是通过对数据进行加密传输，在目的地对其进行解密并且翻译为使用者能够读懂的数据，来实现数据的运送。该部分支持实时动态分析，并且具有完善的软件操作系统和准确的工程测量应用系统。
1.3 基本工作原理
该系统主要是通过在基准站上安装GPS接收机来对数据进行连续不间断的收集，进而使用卫星对其收集到的数据进行观测与分析，通过无线电传输设备对其收集到的数据包进行安全的传输，并在规定的时间内将其送达流动站，然后流动站对收到的信息进行及时的包装、筛检与处理，并将其翻译为人类能够阅读的语言加以呈现。
2、GPS RTK测量技术在建筑工程测量放样中的应用优势
2.1 建立施工控制网
施工控制网的建立通常都是常规建筑工程施工环节中的基础，施工控制网建立的精度对于建筑工程质量有着直接影响。绝大多数建筑工程的施工控制网都具有覆盖面积不大但是点位密度大的特点，而且对于精度的要求比较高，同时在建筑工程中的使用也比较频繁。随着我国城市化进程的深入发展，大多数城市首级控制点由于几乎都是位于地面所以控制点遭到破坏的情况比较普遍，由此对城市建筑工程测量的进度就造成了严重影响。而且，建筑工程中类似导线测量等常规测量放样虽然劳动强度大却精度并不均匀。采取GPS RTK测量技术建立施工控制网，相比于使用传统常规的测量技术而言具有更强的适应性。因为所建立的网形构造相对更加简单，而且还能够针对点的疏密以及边的长短進行自主灵活的合理选择，哪怕距离已知控制点较远也同样能够连接。其次，GPS RTK测量技术还可以有效解决点位之间的通视困难问题，即使在室外作业施测放样也不会因为天气影响到精度。所以，建筑工程在建立施工控制网的时候一般都会采取载波相位静态差分技术，用以确保测量放样的精度达到毫米级要求。
2.2 施工场地及其周边地形图测绘、施工放样
如果采取传统全站仪进行建筑工程测图，不但需要详细的全面设置图根控制点，而且对于测站和测点之间的通视要求比较高，同时测量放样工作必须要不低于3人操作才能完成。GPS RTK测量技术是利用GPD全球卫星定位系统实时处理两个测点载波相位观测量的差分方法，应用于建筑工程施工场地及其周边地形图测绘，能够针对各级控制点省略布设，在测图的时候只需要根据有限数量的基准点就能迅速获取测定范围的物点和地形点坐标，然后再通过数据处理软件快速成图。这样的测图方法和传统方法相比而言能够在一定程度上有效降低测量难度。
采取GPS RTK测量技术进行施工放样操作非常简单，只需要把测量的相关参数在GPS-RTK手薄中输入就可以了。具体的施工放样过程中，GPS-RTK手薄屏幕上会显示偏移量和方位图标，操作人员可以便捷的进行不同方位移动调整指导偏移误差低于设定值。而且放样过程中由于所有的点位测量都能够独立就避免了累积误差的产生，确保各个点位的放样精度趋于一致。
2.3 变形监测
建筑工程中的变形监测，通常包括地基沉降和结构变形观测。变形监测的作业特点是监测环境的复杂化，而且针对工程类的变形监测精度要求一般都需要要达到毫米级或亚毫米级。通常建筑工程所采取的常规监测技术是使用全站仪极坐标（或三角测量）方法实施位移和倾斜监测。而采取GPS RTK测量技术进行变形监测，通过GPS定位技术能够实现自动监测，并且大量实践证明系统的自动化程度更高，同时监测数据不但精确更高而且稳定可靠。采取GPS RTK测量技术监测，系统通常都会设置不低于两个的基准点然后通过系统设置和数据处理有效提高监测精度，平差后测点的平面位置精度能够达到0.5mm-1mm。大量实践的数据已经证明，建筑工程尤其是大型建筑工程测量放样对于高精度的变形监测采取采取GPS RTK测量技术实施自动监测具有一定的可行性。
3、采取GPS RTK测量技术在建筑工程测量放样中的应用局限性
3.1 施工控制网
GPS RTK测量技术应用于建筑工程施工控制网的建立时更适合于视野比较开阔而且障碍物较少的施工场地，假如场地周围树木茂盛或者有很多障碍物就会GPS信号就会因为被遮挡而被影响接收的顺畅时断时续，进而难以让基线向量解算结果符合精度要求。
3.2 施工放样及碎部测量
虽然GPS RTK测量技术应用于建筑工程碎部测量及施工放样时能够灵活便捷的直接测定点坐标，但这样的优势仅限于较开阔建筑工地，如果是在类似民房密集地区的环境则观测值就会因为GPS信号被遮挡产生周跳，或者即使能接收到信号也因为处于浮动状态产生假固定以及无法固定状况，于是获取数据存在较大误差影响效率和精度。
3.3 变形监测
GPS RTK测量技术应用于建筑工程中那些重要精密建筑物的稳定状态监测非常有效，但是监测的一次性投入成本以及长期监测运作成本都非常高，所以对于中小建筑工程变形监测而言因为投入成本问题就并不是很适用了。
4、结语
综上所述，现阶段建筑工程测量放样已经逐渐开始增强对于GPS RTK测量技术的应用，因为这项先进测量技术不但可以有效提高测量放样工作效率，而且放样也能够达到更高的定位精度，所以在建筑工程测量放样中的应用具有十分广阔的前景。
参考文献
[1] 薛兆元，陈向阳.GPSRTK关键技术应用的分析与研究[J].测绘标准化，2014（03）.
[2] 黄建钊.GPS-RTK技术在铁路既有线提速改扩建工程中的应用[J].科技资讯，2015（01）.
[3] 王艳华，王泽民.RTK技术在工程测量中的应用[J].城市勘测，2015（12）.