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GPS定位系统在房屋建筑测量中的应用

2016-11-05张道亮

知音励志·社科版 2016年8期
关键词:应用

张道亮

摘 要 GPS定位系统是空间卫星群与地面监测系统两个部分所构成的。GPS地面测控系统:GPS地面测控系统含有主控站一个,注入站三个与监测站五个,主控站功能主要在于按照各个监控站通过GPS观测数据对卫星钟改正参数及卫星星历等加以计算,同时把该数据经注入站输送至卫星当中;此外,其也可控制卫星,对卫星发送指令,同时对备用卫星予以调度等。监控站功能主要在于对卫星信号加以接收,对卫星工况进行监测等。而注入站功能则在于把由主控站所计算数据注进卫星当中。为此,本文接下来将理论结合实际,深入分析GPS定位系统在房屋建筑测量中的应用情况,并对一些关键内容加以阐述。

【关键词】GPS定位系统;房屋建筑测量;应用

伴随国民经济飞速发展,某些方面工程建设进程较之以往明显加快,而这同时也给工程建设带来了更大的挑战。从当前建设角度出发,超高层和高层的建筑物已是建设发展的必然。如今有更多高层建筑涌现出来,其结构造型渐趋复杂,对人类基本需求予以满足同时,对于当前房屋建筑测绘也提出更高的要求。GPS定位系统是新型测量系统,现如今已被诸多航空摄影、地形测量、大地测量及工程测量工程应用。将GPS定位技术应用在房屋建筑测量当中,是近几年来才兴起的,这主要是由于GPS定位系统能够对全球任意地点使用者全天不间断提供具有高精度保障三维速度、三维坐标与时间等信息技术参数,让房屋测绘变得更为轻松便捷。本文主要对GPS定位系统在房屋建筑测量中的应用进行一番深入分析,同时通过归纳总结得到一个相对客观的结论,那就是GPS定位系统在目前房屋建筑测量中具有十分广阔发展前景,其未来发展蓝图将会是非常美好的。

1 GPS定位系统工作原理分析

GPS定位系统是一类可以授时同时可以测距空间交错定点导航体系,它可以对全球用户持续发送高精度、实时三维坐标位置,同时很好测定时间信息与三维速度。此技术主要原理是系统内部卫星对外输送导航电文与测距信号,卫星位置信息也在导航电文之中,用户凭借GPS定位系统信号接收仪可以在同时接收超过三个卫星信号内容,对接收仪天线中心位置加以明确,也就是测站点和超过三颗GPS卫星间距,同时对这时GPS卫星空间位置坐标予以结算,借助距离交错法对测站位置坐标进行结算。依据测距原理,不难发现GPS定位系统存在如下定位原理及方法:一是通过伪距法确定位置;二是通过载波相位对定位予以测量;三是利用差分方法做GPS定位等。当前,大地接收机载波相位的测量精度维持在约1.5毫米,或是更高。在实际应用该系统时,想要让卫星轨道误差还有电离层、对流层折射误差、接收机的钟差与卫星钟差降至最低,就可把载波相位的测值各类线性间差分值视为观测值,取得两点间精确度较高GPS基线向量(也就是坐标差)。

2 房屋建筑测量中GPS定位系统应用优势

2.1 测量精准度高

利用GPS定位系统在对控制网和线路的控制点进行快速测量中,获得数据信息较为可靠,而且工作效率较高。流动站对基准站数据进行接收时通常需经数据的链接装置获得,同时还要对GPS的观测数据进行采集,只要确保超出四颗卫星相位的观测值跟踪及必要几何图形,提供厘米级的定位结果便不是什么难事。相关实践资料显示,通常10km范围中便可实现约(15mm+1ppm)的精度,同时数据可靠性是较高的,点同点间互相独立,不会累积误差,所以可以说其测量精准度更高。

2.2 测量时间较短

传统工程控制及大地测量会通过导线网、三角网等方法施测,不但耗费工时,还需要达到点间通视标准,通视精度分布也不均衡。但结合GPS定位系统,对观测站的平面位置予以精确测定时,对观测站大地高程也可实现精确测定,减少传统测量时测量仪器搬站次数及控制点的数量,也尽可能的避免了因为粗差导致返工情况,测量作业人数及时间大大减少了,却与此同时提升了工作效率及水平。

3 GPS定位系统在房屋建筑测量中的实际应用

3.1 GPS定位系统技术参数确定

GPS定位系统技术参数,基本上包含如下几方面:一是设计精度。按照工程所需及测区状况,选取特殊地区等级GPS网当作测区首级的控制网;二是设计基准与网形。控制网共计12个点,当中联测已知平面的控制点有2个,高程的控制点有5个。结合三部GPS接收仪进行观测,网形布置为边连式;三是观测计划。依照GPS可见预报图及几何图形的强度,选取最为合适观测点,同时将实施调度表布置出来。

3.2 GPS定位系统技术测量外业实施

应用GPS定位系统进行测量时,卫星被视作空间观测对象,形成无需地面点后方交错,各接收机也具有自身控制点,经接收数据解算得到点经纬坐标值,多个接收仪一同接收数据构成三角网形在平差解算时发挥应有作用,而自由网没有约束平差获得坐标,进而再对已知控制点做约束平差取得相应坐标。而且各单位中GPS联测与高等级的导线都有自身不同方法与软件做平差解算操作。当导线距离较长时投影会发生变形,而对投影变形操作对坐标系统建设具有决定性作用。

3.3 GPS定位系统技术测量数据处理

GPS接收仪观测已大部分实现智能化与自动化发展,同时观测的时间也在大幅缩短,使作业强度有所减少,观测的时候卫星空间分布与卫星信号质量会对观测效果有直接影响。因为个别点受到地形条件等约束,对卫星观测和信号质量有巨大影响[4]。所以,需要严格依照相关标准选点,挑选最佳时段进行观测,此外要重视通讯设备使用情况。利用GPS定位系统测量数据传输与处理为随机完成的,但凡符合接收卫星信号质量与已知数据精度、数量的条件,便可方便快捷得到满足条件的坐标。

4 结语

综上所述,GPS测量是指借助测量式GPS接收机开展定位测量工作,主要用在各类控制网当中。测量过程中,可将GPS接收仪天线位置视作静止的,这样在处理数据时,接收仪天线是一个不会随着时间而变化的量,经接收卫星数据获取待定点坐标。测量时,GPS测量实际观测模式由多部接收仪处于不同测站静止同步测得。可以说通过GPS定位系统,确保了测量数据精准性,以防止全站仪导线选点方面的劣势。打个比方,通过全站仪进行测量的时候应当选择视野开阔、地势较高的地方,导线边缘长度需要按照相应标准尽可能向平均边长靠拢,不同导线的各边长也不可以有太大差距,两条相挨着的导线之间应确保通视。结合GPS定位系统,也防止人为操作全站仪而因主观因素造成的误差,进一步的确保了采集数据的准确性。

参考文献

[1]赵卓辉,王海涛,杨耀等.GPS定位测量技术在房屋建筑工程中的应用[J].建筑技术,2014(05):396-399.

[2]吴建明.浅谈桥梁施工测量的技术应用——GPS定位系统[J].中国新技术新产品,2009(12):35.

[3]余勤学.GPS系统在房屋建设测量中的应用方案设计[J].低碳世界,2016(03):189-191.

[4]刘贵波.浅谈高层及超高层建筑施工GPS定位控制测量[J].科学之友,2011(04):150-151.

作者单位

秦皇岛市住房保障和房产管理局 河北省秦皇岛市 066000

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