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GPS測(cè)量技術(shù)在高層建筑上的應(yīng)用分析
一、GPS測(cè)量技術(shù)
1.1差分GPS的概念
差分GPS（DGPS）定位技術(shù)是將一臺(tái)或多臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上做觀測(cè)，根據(jù)基準(zhǔn)站已知的精密坐標(biāo)，計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)地將這一改正數(shù)發(fā)送出去。用戶接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測(cè)的同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站的改正數(shù)，并對(duì)其定位結(jié)果進(jìn)行改正，從而提高定位精度。GPS定位中存在著三部分誤差：一是多臺(tái)接收機(jī)所共有的誤差；二是傳播延遲誤差；三是接收機(jī)固有的誤差。
實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位測(cè)量技術(shù)，也叫載波相位差分技術(shù)。是以載波相位觀測(cè)量為參考的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)，它是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展中一個(gè)新的突破。該技術(shù)的基本原理就是在基準(zhǔn)站上放置一臺(tái)GPS接收機(jī)，對(duì)所有可見(jiàn)GPS衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，并將觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸設(shè)備，第一時(shí)間發(fā)送給用戶觀測(cè)站。在流動(dòng)站上，GPS接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)無(wú)線傳輸接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)相對(duì)定位的原理，實(shí)時(shí)計(jì)算并顯示出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)與精度。
二、GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)處理
GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理是對(duì)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、加工與整理、分流出各種專用的信息文件，為進(jìn)一步的平差計(jì)算作準(zhǔn)備。從原始記錄中，通過(guò)解碼將各項(xiàng)數(shù)據(jù)分類(lèi)整理，剔除無(wú)效觀測(cè)值和信息，形成各種數(shù)據(jù)文件。觀測(cè)成果的外業(yè)檢核是確保外業(yè)觀測(cè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)預(yù)期定位精度的重要環(huán)節(jié)。所以當(dāng)觀測(cè)結(jié)束后，必須在測(cè)區(qū)及時(shí)對(duì)外業(yè)的觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行檢核和評(píng)價(jià)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格的數(shù)據(jù)，并根據(jù)情況采取淘汰或重測(cè)、補(bǔ)測(cè)措施。以所有獨(dú)立基線組成閉合圖形，以三維基線向量及其相應(yīng)方差作為觀測(cè)信息，以一個(gè)點(diǎn)的WGS-84系三維坐標(biāo)作為起算依據(jù)，進(jìn)行GPS網(wǎng)的三維無(wú)約束平差。帶中央經(jīng)線較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)選取通過(guò)測(cè)區(qū)中心的子午線作為坐標(biāo)系的中央子午線。
三、GPS測(cè)量技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用
3.1觀測(cè)點(diǎn)的選擇
3.2標(biāo)志的設(shè)定要求
高層建筑施工GPS 網(wǎng)點(diǎn)需埋設(shè)具有明顯指示性的標(biāo)志，點(diǎn)的標(biāo)志要能夠保持到完成高層建筑施工并可以被有效地利用，尤其是在施工場(chǎng)區(qū)外所設(shè)的點(diǎn)，要確保其在施工期間不受損壞。由于在施工期間，施工區(qū)域內(nèi)有很多施工人員，且施工工序一般不會(huì)由一支施工隊(duì)伍進(jìn)行，因此必須把標(biāo)志設(shè)置在不會(huì)被施工影響的位置。
3.3觀測(cè)的方式與過(guò)程
3.3.1變形監(jiān)測(cè)
變形監(jiān)測(cè)主要是對(duì)入水庫(kù)大壩、橋梁、高層大樓等建筑物、構(gòu)筑物的地基沉降、位移及整體的傾斜等狀況進(jìn)行檢測(cè)。常規(guī)的監(jiān)測(cè)技術(shù)是運(yùn)用三角測(cè)量法，對(duì)地基的位移與整體傾斜作檢測(cè)。在這一領(lǐng)域中，GPS 技術(shù)被廣泛的應(yīng)用。例如為了對(duì)大壩或邊坡的形變進(jìn)行監(jiān)測(cè)，就可以在遠(yuǎn)離大壩以及邊坡的位置，選擇幾個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，并在形變區(qū)選擇幾個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)上都安裝好GPS接收機(jī)，進(jìn)行持續(xù)自動(dòng)觀測(cè)，并運(yùn)用合適的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，第一時(shí)間把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心，作出分析、處理和顯示。
3.3.2帶RTK的碎部測(cè)量與放樣
3.4觀測(cè)記錄
在高層建筑施工GPS 觀測(cè)工作中，必須對(duì)全部資料進(jìn)行妥善記錄，記錄形式主要有觀測(cè)記錄和測(cè)量手簿兩類(lèi)構(gòu)成。
3.4.1 觀測(cè)記錄
3.4.2測(cè)量手薄
測(cè)量手簿是在開(kāi)啟接收機(jī)前與觀測(cè)過(guò)程中，由觀測(cè)人員實(shí)時(shí)填寫(xiě)的。觀測(cè)記錄和測(cè)量手簿都能當(dāng)作GPS 精密定位的參考，必須認(rèn)真及時(shí)填寫(xiě)，決不允許事后補(bǔ)記和追記的情況出現(xiàn)，外作業(yè)中存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)文件要第一時(shí)間拷貝一式兩份。存放在防水，防靜電的資料箱中。并貼制標(biāo)簽，注明文件名、測(cè)量手簿編號(hào)、網(wǎng)區(qū)名、點(diǎn)名、時(shí)段名和采集時(shí)間等。接收機(jī)內(nèi)存數(shù)據(jù)文件在向外存介質(zhì)轉(zhuǎn)錄時(shí)，不能進(jìn)行任何剔除以及刪改，也不允許對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)出任何重新加工組合的操作指令。
四、結(jié)論
GPS測(cè)量技術(shù)由于其特殊的優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑的測(cè)量中有很好的效果。目前，在國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)中，運(yùn)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)高層建筑進(jìn)行施工測(cè)量方面還處于探索階段，將其基本原理運(yùn)用于高層建筑施工領(lǐng)域，對(duì)提高建筑業(yè)的高科技程度，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益及工程質(zhì)量具有重要意義。
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