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国内刊号 CN11-5936/F
国际刊号 ISSN 1002-8536
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GPS在房屋建设测量中的运用研究

 期刊栏目:工作研究     更新时间:2015-09-21 15:19:18     浏览: 440 次

GPS在房屋建设测量中的运用研究

赖 莹王 雪2

1. 郑州市郑房测绘队 河南郑州450000

2. 中科宇图天下科技有限公司河南分公司 河南郑州450000

 

摘要:GPS的全称为Globa Positioning System(全球定位系统),其在房屋建设测量中的应用愈加受到房屋建设部门的重视,并得到了迅速的推广。本文对GPS在房屋建设测量中的原理、布网和运用进行了分析和研究,期望可以进一步推动GPS在房屋建设测量中的运用。

关键词:全球定位系统;工程测量;特点;应用

前言:GSP全球定位已经成为人们所寻常所见的定位方式,在全世界范围内得到了广泛应用,其工作原理是空间卫星群与地面监控系统相互作用,两部分通过信号的传输,进行精准定位。此定位方式也已经极为广泛地应用到了大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面,并且在房屋建设的测量方面也同样应用广泛,并取得了一定的成绩。对GPS在房屋建设测量中的运用进行研究,能够更好地使GPS在房屋建设测量中发挥其重要作用。

一、GPS定位原理及特点

GPS的工作原理是运用距离交会法,使卫星系统与地面需要定位的位置通过GPS接收机进行信号接收。在需要测量的位置p点架设GPS定位接收器,在某一时刻接收器同时接收到三颗以上卫星所传来的感应信号或者导航电文,在GPS接收器进行数值计算和处理之后可以计算出该位置与传输信号卫星的距离sap、sbp、scp,通过三个距离值获取该位置的三维坐标,得出该位置的测量数值。

GSP测量方法有自己的测量特点。首先,测站之间不需要能够相互通视,即使相隔甚远,或者有隔离物遮蔽,也同样可以进行测量,测量方式更加灵活,但需要进行有效的信号接收,没有GPS卫星信号则无法进行测量;其次,GPS测量更加精准,GPS所使用的是卫星定位系统,其精度可以达到5mm+1ppmm,尤其在远距离进行测量时候,其优势更加明显,在500~1000公里的基线上进行测量,其准确度可以达到10-10~10-15;第三,提供有效的三维坐标,GPS的测量是通过卫星信号的传输进行测量,其形成三维数值,不仅能够更加精准地观测到平面位置,而且可以准确地观测到占地高度,形成三维坐标。

二、GPS 技术在房屋测量中的布网设计

现代随着高层建筑的增加,对房屋测量的重要性要求更加严格,对数据的准确性要求也逐渐提高,而传统的测量方法、常规测量手段的弊端和缺点已经难以适应当前经济形势的要求和需要,需要GPS新型测量技术的应用,建立以卫星为网络,由空间卫星、地面控制系统和用户接受端三个部分组成的新型系统。

GPS建网系统需要根据不同的需要和用途进行铺设,其主要根据用户的需要而进行,同时考虑时间、经费、人力、物力的耗费,以及GPS接收机的类型、使用数量等。GPS布网要遵循以下原则:第一,GPS对于通视要求不高,但是要考虑测量过程中的加密,所以要考虑保证一个或者一个以上的通视方向;第二,采用闭合式图形模型;第三,充分考虑地标城市的坐标系统,考虑坐标系统对绘图测量的影响;第四,图形绘制要采用独立观测所构成的闭合环或者符合路线;第五,GPS的测量需要GPS网络的协助,GPS网络需与测量地形保持最大限度的相同性;第六,结合GPS网络形式,根据不同的需要采用不同的图形布置形式,如点连式、边连式、混连式、网连式等。

三、GPS在房屋建设测量中的运用

1.选点

GPS在房屋建设测量中最重要的一个特点便是无视通透,这样就使得房屋测量起来更加便利,测量方式更加多样化,但要求具有相对空旷的空间,能够有效接受GPS卫星信号,使GPS卫星信号不会收到干扰,保证高精准的定位。因此在选点的时候要保证所选测量点能够有效接收到GPS的定位信号,如果有通视地界则优先选择通视地界。

2.观测

根据GPS作业调度表安排进行观测,采样静态相对定位,卫星高度角20度,时段长度为2小时,采样间隔为10秒,在每个测量点上安置一个接收机,并对接收机进行对中、整平和定向设定,量取天线高,测量气象数据,开机观测,当各指标达到所需要的标准时,依照接收机的提示进行数据的录入,进行观测。

3.数据处理

GPS进行房屋建设测量之后,需要对其数据进行处理,一般来说,GPS网数据处理有两个阶段,即基线解算和网平差。

(1)基线解算阶段

基线向量的解算一般采用多站,多时段自动处理的方法进行,具体处理中应注意以下几个问题:第一,基线解算所采用的一般是双差相位的观测值,如果基线测量的边长超过40km,那么解算过程中就需要采用三差相位观测值。第二,如果多台接收机在一个时间段同时工作,同时进行观测,那么结算过程采用的是单基线模式,也可以运用同一独立基线按多基线处理模式统一解算。第三,GPS网的级别是同一级别的情况下,根据基线的长度不同,可以采用不同的数据处理模式,但是1km内的基线必须采用双差固定解算。25km以内的基线,可以挑选双差固定结算和双差浮点计算中的一个,进行最优化的选择。25km以上的基线,则需要选择三差解算模型作为基线解算的最终结果。基线向量解算是一个复杂的平差计算工程。如果解算过程中数据出现中断情况,则需要对观测到的数据的粗差予以剔除,以及考虑因为星座变化而出现的日期参数的增加等情况的发生。

(2)网平差计算

基线向量检测通过之后,进入下一个阶段,即网平差计算阶段。网平差计算有三种类型,分别为自由网平差、非自由网平差、GPS网与地面网联合平差。自由网平差的目的是为了检测网本身的内部系统、设定是否符合精度以及以及向量之间有无明显的系统误差和粗差,都对之后的数据测量产生影响。非自由网平差,则约束的是边长和方角位,照顾GPS网与地面网之间的转换参数,网平差计算需要注意控制点不能和独立基线相重合,该点上补测和重测的数量应当多于一条基线。

结语:

综上所述,GPS的运用使房屋建设测量所得数据更加准确,所使用的测量手段也更加便捷。同时,做好GPS测量的首要任务是要做好GPS布网,在布网内进行测量则会使测量人员感觉到更加得心应手,测量的效率也更加高效。GPS测量的应用是对传统测量方式的变革和革新,且因为其实用性,也应当得到相关部门和单位的推广。同时,企业单位也要对测量的一线人员做好培训工作,对测量中的相关事项引起注意,不断推进GPS测量技术的革新,发挥其在房屋建设测量中的重要作用,推进其在房屋建设测量中的应用。

参考文献

[1]周晓愚,叶韬.GPS系统的原理及其在房屋建设测量中的应用[J].价值工程,2010,09:111.

[2]孙蕾. GPS系统在房屋建设测量中的应用[J]. 河南科技,2013,04:148.

[3]石云中. GPS技术在房屋工程测绘中的应用分析[J]. 科技致富向导,2014,06:214+216.

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