高层建筑的不断出现，对施工技术和质量控制的要求也越来越高，常规建筑所没有的矛盾和难题也逐渐暴露出来，而由于GPS测量技术的优点，在高层建筑的施工测量中能提高工作效率，所以得到广泛应用。
【关键词】GPS；高层建筑；测量
GPS 测量技术是近几年出现的一种测量技术，它以定位速度快，可以减少工程基本控制网点密度等特点在建筑施工测量中广泛应用。
1、GPS测量特点
GPS测量具有如下特点：
1.1测量精度高，在小于50km 的基线上，其相对定位精度可达1x10-6，在大于1000km的基线上可达1x10-8。
1.2测站间无需通视，GPS测量不需要测站间相互通视，根据需要确定点位。
1.3观测时间短，进行GPS 测量时，静态相对定位每站仅需20min左右，动态相对定位仅需几秒钟。
1.4仪器操作简便，观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。
1.5全天候作业，GPS 卫星数目多，且分布均匀，可保证连续进行观测，一般不受天气状况的影响。
2、在高层建筑测量中的应用
2.1观测点的选择
由于GPS 测量观测点之间无相互通视要求、而且测量网的图形结构也比较灵活、所以测点的选择工作较比较简便，测点的选择除了满足常规要求外，还应遵循以下原则：（1）避免电磁场信号的干扰。点位应远离大功
率无线电发射源，其距离要大于200m；点位也要远离高压输电线，其距离要超过50m。（2）点位附近不应有大面积的水域或电磁波反射，以减少多路径效应的影响。（3）点位应设在目标显著的地方，一些高层建筑物顶
层作为观测点比较理想，在视场周围15m 以上不应有障碍物或者己建成建筑物GPS系统。（4）点位应选在交通方便的地方，点位所构成的网形应有利于同步观测边，点联结。（5）点位所在地面基础要稳定，易于点的保
存，当利用原有点位时，应对其稳定性。
2.2标志的设定要求
高层建筑施工GPS 网点应埋设具有明显而精准的标志，点的标志应能够保持到高层建筑施工完成且能够被有效地利用，特别是设在施工场区外的点，应保证在施工期间不被破坏。因施工期间，施工场区内施工人员众
多，且施工工序往往由不同的施工队伍进行，除了将标志设在不易受施工影响的地方外，还应委托专人保护，每个点位标志设定工作结束后，应按表填写点之记并提交相应资料。
2.3观测的方式与过程
2.3.1变形监测
变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。监测工作的特点是被监测体的几何尺寸巨大，监测环境复杂，监测技术要求高。常规的监测技术是应用水
准测量的方法，监测地基的沉降：应用三角测量的方法，监测地基的位移和整体的倾斜。GPS 技术在该领域有广泛的应用。比如为了监测大坝或边坡的形变，可在远离大坝或边坡的适当位置，选择若干基准点，同时在形
变区选择若干监测点。在基准点和监测点上分别安置GPS接受机，进行连续自动观测，并采用适当的数据传输技术，实时地将监测数据自动地传输到数据处理中心，进行分析、处理和显示。
2.3.2带RTK的碎部测量与放样
RTK（RealTimeKinematic）技术，即载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。RTK系统由基准站和移动站组成，将基准站采集的载波相位发送给用户，用户根据基准站的差分信息进行
求差解算用户位置坐标。RTK 技术操作过程如下：将GPS 接收机放在待定的特征点上1、2秒钟，同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机，然后形成所要的效果图。
2.4观测记录
在高层建筑施工GPS 观测工作中，所有资料均需妥善记录，记录形式主要可采用观测记录和测量手簿等两种。
2.4.1 观测记录
观测记录有GPS 接收机自动进行均记录在存储介质。如硬盘，硬卡或记录卡等，其主要内容有：（1）波相位观测值及相应的观测历元；（2）同一历元的测码伪距观测值；（3）GPS 卫星星历及卫星钟差参数；（4）
实时绝对定位结果；（5）测站控制信息及接收机工作状态信息。
2.4.2测量手薄
测量手簿是在接收机启动前及观测过程中，由观测人员随时填写的。观测记录和测量手簿都是GPS 精密定位的依据，必须认真及时填写，坚决杜绝事后补记或追记，外作业中存储介质上的数据文件应及时拷贝一式两
份。分别保存在专人保管的防水，防静电的资料箱内。存储介质的外面，适当处应贴制标签。注明文件名、网区名、点名、时段名、采集日期、测量手簿编号等。接收机内存数据文件在转录到外存介质上时，不得进行任何
剔除或删改，不得调用任何对数据实施重新加工组合的操作指令。
3、观测数据的评价标准
在高层建筑施工GPS 静态相对定位中，观测数据的评价一般分为四级，即良好、合格、存疑和不合格。
3.1良好
良好具有如下要求：（1）测量基准点环境好，无施工振动，焊接作业及其它电磁波等因素干扰；（2）观测过程中大气状况稳定能观测到所有预报的卫星；（3）接收机运行正常，没有或偶尔发生短暂的失锁或故障报
警，但很快得以排除：（4）测点上全部操作过程都符合规定，资料齐全；（5）实时绝对定位解收敛平稳。
3.2合格
合格具有如下要求：（1）测点上有施工振动、焊接作业及其它电磁波等干扰：
（2）观测过程中大气状况有明显的波动，如有暴风雨过境和气象突变等：
（3）接收机运行不大正常，多次出现报警或卫星失锁，且由于未能及时排除或多次积累致使约有10% 的观测数据无效；（4）测站上的操作过程基本符合要求： （5）实时单点定位解的收敛过程有波动。
3.3存疑
合格具有如下要求：（1）测站上信号干扰因素比较严重；（2）观测过程中报警或信号失锁频繁，有约20%的观测数据无效；（3）单点定位解的收敛波动较大。
3.4不合格
合格具有如下要求：（1）由于多种因素，如气象、仪器、高层建筑施工操作等影响，致使无效数据多于30%；（2）观测卫星数少于4颗；（3）单点定时定位解收敛很困难。
4、结束语
通过该工程的技术实践，表明GPS 技术具有高精度，高效率和对基准点依赖性低的特点，取得了良好的效果，相对于传统建筑施工定位技术，具有如下优点：
（1）施工测量控制网一次测定到位，无误差的传递和积累，定位精度高。
（2）数据测定和分析均使用计算机处理，避免了人为误差产生。
（3）其观测基准点主要用于确定起算点和起算方向，互相不通视，变换观测基准点均不影响观测精度，即使发生一个观测基点破坏的情况，仍可正常建立楼层施工控制网。
（4） 对楼层施工控制网基点的选择约束较少，各点之间可以不相互通视，点数和点位也可以根据实际要求变化，均不影响定位精度，并能准确测定建筑物的日照变形和振动变形。
以上工程的实施充分体现了GPS 测量的优越性，但在工程施工和后续工程的建设中也暴露出了一些问题，主要有：
（1）大量的工程事例证明，虽然GPS 高程测量能够达到一定的精度，但GPS 施测的市政工程测量控制点，应进一步用常规仪器进行水准连测，保证高程精度满足市政工程建设的需要。
（2）GPS测量中所选择的控制点位置的差异直接影响到观测点位的精度。由于GPS 测量是通过接收卫星发射的信号经过数据处理而得到点位坐标的，因此任何可能影响信号接收的情况发生时，所测定的点位坐标都可
能产生误差。
参考文献：
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