GPS测量技术在高层建筑施工中的应用刘家智

GPS测量技术在高层建筑施工中的应用刘家智

刘家智

钦州市住房和城乡建设测绘院广西钦州535000

摘要：城市中高层建筑工程随着经济的不断发展和社会需求的不断提高，数量越来越多，高层建筑对于施工技术和施工质量的要求都比较高。GPS技术在高层建筑施工中优势比较明显，有效的保障了高层建筑施工工作的准确性和有效性。本文主要阐述GPS技术在高层建筑施工中的特点和相关技术情况，以及GPS测量技术在高层建筑施工中的具体应用。

关键词：高层建筑；GPS测量技术

1.基本原理和特点

1.1GPS概念

GPS的全称是全球定位系统，其中主要是美国军方在20世纪70年代研究出了新一代卫星导航和定位系统，一般组成部分为空间卫星、地面监控、用户设备等。

1.2GPS测量

GPS测量技术具有较高的精度，只需要20分钟就能进行静态相对定位，对于动态相对定位只需要几秒钟就能实现，GPS测量仪器操作简单、快捷，操作人员对相关参数的进行设定，例如对中、增平和测量天线的高度等，测量数据就会通过接收机自动的进行记录。GPS卫星分布比较广，数目比较多，能够有效地减少天气因素带来的影响，实现全天候连续性的观测。距离交会法是GPS卫星导航定位系统经常使用的定位方法，在需要进行GPS定位的位置点进行接收机的设置，在某一个时段GPS接收机可以同时收到的三颗卫星发送的信息数据，GPS卫星和接收机之间的距离通过接受的信息和数据经过测量就能确定出来，需要进行测量的位置点的坐标通过距离交会法就能最终确定下来。

1.3高层建筑常见的测量方法

我国目前经常使用的高层建筑测量方法有三种，线锤铅直投测法、经纬仪器测量投测法和激光测距方法，线锤铅直投测法是一种比较传统的测量方法，其测量技术很难满足高层建筑目前越来越严格的要求，而且经常会因为气候、天气等原因对测量施工工作造成一定的影响，目前已经很少应用在高层建筑施工测量中；使用经纬仪器投测的方法虽然可以有效地满足高层建筑施工测量的严格要求，其缺点是在进行测量施工工程比较繁琐，局限性比较大，适用性不强；最后一种激光测量方法是目前我国高层建筑施工中经常使用的一种测量方法之一，一般测量方案分为经纬天顶仪、天底仪竖向投测等，具有较高的测量精度。通过采用GPS测量技术与上述测量技术相比较发现，上述的高层建筑施工测量技术都需要保持通视孔的畅通，温度、日照因为建筑高度的逐渐增加对其测量结果的影响也就越来越大，施工测量难度加大。但是采用GPS测量技术在能保障施工测量精度的同时受到的外界因素影响比较小，方便快捷的完成了测量工作，是目前比较理想的一种高层建筑测量方法。

2.高层建筑施工GPS测量

2.1测点选择

GPS测量和其他传统的几种高层建筑测量技术相比较，优势在于不需要保持观测点之间的相互通视，测量结果绘制的网图结构比较灵活，测点操作工作比较简单。

2.2标志设定

高层建筑施工测量中标志的设定一定要准确和明显，在进行高层建筑施工场地外测点进行测量的时候就要充分利用标志，一定要保证相关的标志在施工期间不能被破坏。为了有效的保护设定的标志，测点的名称需要施工单位进行沟通后确定，避免场内外的施工人员在施工期间对标志产生破坏。设定的标志一般要组织专人进行看护，设定的位置也要考虑周全，不能经常受到影响，标志设定的相关技术资料在工程结束后进行填写。

2.3测量精度设计

我们一般按照高层建筑水平距离和精度来划分GPS测量精度等级，一般分为1、2、3、4四个等级。在高层建筑GPS测量网络中，两个相邻的测点之间的距离一般都不小于一千米，因此属于2级测量。GPS网络测量技术中最关键的数据就是GPS的精度，GPS网点布置的方案、观测计划和数据处理工作和GPS精度级别有着直接的影响，我们还要从高层建筑工程人力、物力、财力等多方面进行考虑，尤其要重视建筑施工单位的生产规模和作业经验。

2.4测点天线安装

我们一般都是在三脚架上进行测点天线的设置，将天线安装在标志中心位置的正上方，调整天线的基座，保持基座的平衡。对于一些比较特殊的天线，我们可能在三角点基板和回光台上进行天线的设置，为了保证天线的信号就要适当的拆除部分设施。我们要进行磁偏角的考虑，将天线的定向标志线指向整备，降低相位中心偏差按照定位精度确定天线的定位误差，还要进行接地工作，防止雷电对天线造成的影响。一旦遇到比较恶劣的天气我们就要对天线采取适当的措施，例如大风天气，测点因为高度较高所以风力比较大，我们需要从三个方向固定天线，防止倒地。

2.5测量

GPS观测作业的观念是获得测量需要的相关定位信息和观测数据，将从GPS卫星发送的信号进行跟踪、处理后获得。GPS接收机的安装位置一般在天线安装完成后，在离开天线的适当位置或者高层建筑上，将接收机、天线、电源控制器电缆直接接通，观测工作在接收机预热和静置之后就可以进行。操作人员在接收机收到卫星信息数据后就可以进行相关的输入和查询工作，操作人员一定要熟悉操作流程，在进行测量过程中设置的参数不能随便的改变。接收机的电源连通一定要保证外界电源电缆和天线等设备之间连接顺利，接收机开机后相关参数的设置和自检一定要在指示灯和仪表都显示正常的情况下进行，接收机工作过程中接收的相关卫星数量、信号、定时定位结果等测量数据一定要及时的验收，在观测正在进行的阶段，不能随意的将卫星的角度和天线的位置进行改变、不能将接收机重启或者关闭、不能执行关闭文件或者删除等操作。

3.GPS测量在高层建筑中的具体应用

3.1建立GPS测量基准

我们要根据上述的设计原则进行高层建筑的施工测量工作，GPS基准建设进行要采取相关有效的措施，合理利用当地的环境特点，进一步改进和完善测量基准工作。高层建筑施工过程中想要进一步的提高测量的准确性，在进行GPS基准建设的时候要经过以下过程：有效的开展测量中基准传递工作，建立相关的大地坐标系，与建筑工程坐标系有效结合在一起，二者之间的转换关系要明确。如果遇到工期较短、测量任务比较重、要求精度比较高、施工范围又比较小的建筑工程，我们需要充分考虑以上各种因素，一般采用在施工外围建立两个临时测量的基准点，基准传递工作利用这两个基准点完成。

3.2确定GPS测量基准点

我们在对测量的简单方便性进行考虑的同时，还要结合高层建筑本身的特点，才能进行GPS测量基准点的确定，实现测量基准点的有效性。GPS测量基准点第一位置是设置在高层建筑顶部，具有操作灵活、设置方便的优点，还具有很好的通视性，很好的实现测量工作的开展。GPS测量基准点第二位置设置在建筑的外墙，一般距离高层建筑150米左右，设置地点不受到人为和车辆的干扰，防止外界因素造成的误差。

3.3GPS测量基准传递

在进行测量基准方案的设计中，我们要考虑建筑行业相关标准的同时，还要注意进行高层建筑实际情况的综合考量，在此基础上制定有效的、合理的测量基准方案。我们均采用实际理论技术和高层建筑实际情况相结合的方式建立测量基准和确定测量基准点，具有很高的合理性，为下一步的基准传递工作打下了良好的基础，有效的保证了基准传递的实效性。

4.结束语

高层建筑施工测量中采用GPS测量技术能够很好地满足高层建筑施工设计要求，测量精度比较高，工作效率增加，不用依赖基准点。高层建筑施工测量中应用GPS测量技术能够完成一次测量到位，效果比较理想，具有较高的传递和积累定位精度，经过计算机将测量数据信息处理后，很好的避免了人为造成的失误，是目前在高层建筑施工测量中应用最广泛的测量技术。

参考文献

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