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探讨GPS与全站仪结合进行房屋竣工测量.doc

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探讨 GPS 全站仪 结合 进行 房屋 竣工 测量
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龙岩学院资源工程学院毕业论文题 目:探讨 GPS 与全站仪结合进行房屋竣工测量资源工程学院探讨 GPS与全站仪结合进行房屋竣工测量【摘要】随着我国经济的飞速发展,城市地上建筑物的发展迅速。与此同时测量人员进行的竣工测量作业数量也会越来越多。GPS 结合全站仪进行竣工测量能够发挥 GPS 与全站仪的优点,减少人力、物力的消耗。本文就先使用 GPS进行竣工控制测量,再结合全站仪进行竣工要素测量这种竣工测量方法进行探讨,探讨这种方法中 GPS 和全站仪的作业方法,和这种方法的优越性和局限性。【关键词】GPS 全站仪 竣工测量目录1.引言.....................................................................................................................................................................11.1 课题研究的背景和意义..........................................................................................................................11.2 课题研究的现状......................................................................................................................................11.3 课题研究的内容......................................................................................................................................12. GPS 结合全站仪进行房屋竣工测量的施测方案 ...........................................................................................12.1 作业依据..................................................................................................................................................12.2 资料准备..................................................................................................................................................22.3 竣工测量..................................................................................................................................................22.3.1 控制测量............................................................................................................................................22.3.2 要素测量............................................................................................................................................22.3.3 规划核实............................................................................................................................................32.3.4 竣工测量报告....................................................................................................................................33.具体测量案例.....................................................................................................................................................33.1 作业依据..................................................................................................................................................33.2 资料准备..................................................................................................................................................33.3 竣工测量..................................................................................................................................................43.3.1 控制测量............................................................................................................................................43.3.2 要素测量............................................................................................................................................43.3.3 规划核实............................................................................................................................................53.3.4 竣工测量报告....................................................................................................................................54.结论.....................................................................................................................................................................54.1 GPS 结合全站仪的作业方法 .................................................................................................................54.2 GPS 结合全站仪进行竣工测量的优势和局限 .....................................................................................54.3GPS 结合全站仪进行房屋竣工测量的展望 ..........................................................................................5致谢........................................................................................................................................................................6参考文献................................................................................................................................................................711.引言随着经济的发展和时代的进步,城市化的进程将会逐步加快,各种工程将会越来越多,与此同时竣工测量作为一种测定城市规划批后管理的一项重要程序,直接反映出新建建筑物是否存在移位、扩建、多建等情况。基于越来越多的竣工测量的工作任务,GPS 结合全站仪进行竣工测量这种新兴的竣工测量方式应运而生。1.1 课题研究的背景和意义近年来,随着 GPS 测量技术的发展,GPS 高精度、全天候、高效率、多功能、操作便捷、等特点[1]。使得 GPS 测量技术广泛应用于各种测量工程中,如地形测量、房产测量、控制测量、施工放样等。随着 GPS 测量技术越来越多的使用于各种测量项目中,探讨 GPS 与其他测量仪器进行测量也成为了许多测量人的任务。在探讨 GPS 与全站仪结合使用于各种测量任务的过程中,发现了 GPS 结合全站仪的测量方式在这其中 GPS 与全站仪的结合使用也在许多测量任务中有了非常好的发挥。同时竣工测量作为一项测定城市规划批后管理的一项重要程序 [2]。其测量的环境条件也满足 GPS 测量的使用条件。仅依靠全站仪进行竣工测量受限于全站仪的操作方式,在测量中特别耗费人力、物力、财力。GPS 静态定位技术在进行控制网布设时,解决了全站仪仪器本身的限制,很大程度上缩短了外业观测的时间,提高了工作效率。同时 GPS 测量的观测精度能达到毫米级,其精度能够达到竣工测量的要求,所以在很多时候 GPS 结合全站仪进行竣工测量也是一种常用的竣工测量方式。我们以往常用的使用全站仪进行竣工测量测的方式受限于仪器本身,有许多的局限性。与之同时GPS 结合全站仪进行竣工测量的测量方式能够结合全站仪和 GPS 的优点,通过探讨 GPS 结合全站仪的测量方式在竣工测量中的应用,可以认识到这种方法的先进性,增加测量人员在进行竣工测量时的方法选择。1.2 课题研究的现状在现在的房屋竣工测量的过程中,控制网的布设花费了很多的时间。传统房屋竣工测量在布设控制点的时候,往往要依据业主提供的基准点或者依据周边的国家高等级控制点,通过使用全站仪进行导线测量的方式将符合测区要求的控制点引至测区内。同时在布设控制网完成后,还要对要对布设的控制点的精度进行检验,如果精度要求达不到还要进行重测。使用全站仪进行控制点的测量,工作量大,测量时使用的人员、时间、资金消耗大。同时用全站仪进行控制网的测量工作受到了全站仪仪器本身缺点的限制,如测量时两点间需要通视,在测量时受地形限制大。1.3 课题研究的内容本文通过对 GPS 进行竣工控制测量结合全站仪进行竣工要素测量时的施测方案的探讨,同时结合石狮市灵秀镇前廊村洋下(21#安置楼)的竣工测量案例,通过对其竣工测量时 GPS 进行的控制测量过程和全站仪进行的竣工要素测量过程进行阐述和分析,探讨 GPS 和全站仪在竣工测量中的具体使用,以及这种方法在竣工测量中的优点和局限。2. GPS 结合全站仪进行房屋竣工测量的施测方案2.1 作业依据竣工测量的作业依据有多种,就 GPS 结合全站仪进行竣工测量这种方法,其作业依据有正在实施的《城市测量规范》 (CJJ8-99) 、 《全球定位系统城市测量技术规程 》 (CJJ 73) 、 《城市基础地理信息系统技术规程》 (CJJ 100) 、 《国家三、四等水准测量规范 》 、 《1:500、1:1000、1:2000 地形图图式》(GB/T 7929) [3]。以及《建筑工程建筑面积计算规范》 、 《房产测量规范》GB/T17986 和测区当地省市主管部门相关文件如《XX 市竣工规划验收测量规定》等 [4]。22.2 资料准备在接受测量的委托之后,要先进行现场踏勘,确定测区的基本情况。然后根据测区情况收集资料。竣工测量前期了解工程的概况有利于明确测量任务,和设计竣工测量的实施方案。工程概况是指在施工程项目的基本情况 [5]。在进行竣工测量前要对所需测量的具体工程进行现场勘测,了解并掌握进行竣工测量的建筑物的基本要素和工程概况,同时工程概况也是测量时是否选择 GPS 结合全站仪进行测量的前提条件,当工程有各种不利于 GPS 测量的各项因素时,就要选择常规的使用全站仪进行控制测量和碎部测量的方法。收集的资料主要有测区所在区域的地形图,测区附近的已有控制点数据等同时要要求委托方提供工程相关的资料,如《建设工程规划许可证》及附图、附件,及设计资料、用地批文等,同时还要有经规划局审批的总平面布置图、建筑分层图等资料。2.3 竣工测量2.3.1 控制测量控制测量是指在测区内,按测量任务所要求的精度,测定一系列控制点的平面位置和高程,建立起测量控制网,作为竣工测量的基础 [5]。其主要目的是提供一个准确的控制框架和定位基准,并控制误差积累 [6]。在控制测量之前要依据测区具体概况和竣工测量的具体要求建立合适的控制网,确定 GPS 控制网的等级和选定 GPS 控制点的位置。同时依据测区的具体条件选择合适的 GPS 控制网布网方法,在这之后进行控制测量的外业操作。在竣工测量的控制测量中,GPS 的作业内容和方法有:①GPS 静态测量测定控制点作业方法:将多台 GPS 信号接收机分别安置于一条或者多条基线的两个端点上,然后再根据基线长度和测量要求的精度。在同一时刻观测 4 颗以上的卫星数时段,具体的观测时段要依据控制测量的精度要求决定。在静态观测结束后,导出观测数据进行内业解算得出控制点的具体信息。②GPS 动态测量测定控制点作业方法:使用多台 GPS 接收机,其中一台作为基准站设置在已知点或未知点上,然后依照要求的控制点的等级设置相关参数,基准站观测卫星的同时将观测到的数据通过自带的电台发送给移动站。同时其它的 GPS 接收机做为移动站设置在待测点上,移动站在接收来自基准站的相关信息的同时也进行卫星观测,并得到相关的观测数据。然后实时的利用移动站内置的相关数据处理软件,将基准站和移动站观测的信息结合起来,组成差分观测值进行处理,最后得出待测点的坐标。③网络 RTK[7]测定控制点作业方法:网络 RTK 在一定的区域内有多个 GPS 参考站,在该区域内工作的移动站能够接受到所有能覆盖该移动站的参考站发出的 GPS 改正信息。在使用网络 RTK 进行控制点观测时,将接收机安置在待测控制点上,同时接收机在待测控制点上观测。再接收来至数据处理中心处理后的待测点周围的基准站的相关参数,最后在待测点上的接收机对自身的观测数据和来至数据中心的数据进行修正,最后的到待测点的坐标。 2.3.2 要素测量要素测量主要对地形要素和规划要素测进行测量 [8]。对于要素测量的方法要根据测区具体情况决定,对于要素测量的内容和主要方法如下:(1)地形要素测量的内容和方法①地形要素测量的内容:在竣工测量中的地形要素主要测量建筑物内外地坪高程、用地范围、以及周边相互影响范围内的全部地形和地貌要素,测量范围不少于用地范围周边 30m[9]。①地形要素测量的方法:地形要素的测量方法与野外数字测图的测量方法基本相同,在具备 GPS 测量条件的测区可以采用GPS 测量,提高效率。当贴近建筑物或者其他使得 GPS 信号不满足测量需要时,使用全站仪进行地形要素测量。(2)规划要素测量内容和方法①规划要素测量的内容:用地界线及面积、建筑尺寸、建筑物面积和高度、建筑物外墙角点坐标、3四至间距、后退红线等。②规划要素测量的方法:规划要素测量的内容基本都与建筑物靠近或者是建筑物本身,其对 GPS信号的干扰强烈,通常情况下不能使用 GPS 进行测量。此时要使用全站仪观测,将全站仪布设在控制网内控制点上严格校正后,对测区建筑物的规划测量要素进行观测,当遇到控制点没有控制到的情况时,要采用前方交会或者钢尺量距的方式进行观测。2.3.3 规划核实竣工测量的质量控制按其衡量的标准分为测量精度质量控制和图面内容质量控制两个方面 [10]。其主要的核实依据是甲方提供的相关规划文件和批文等。规划核实主要内容包括有:(1)建设用地的相关要素是否符合规定,如性质、位置、界线、面积;(2)建(构)筑物的相关要素是否符合规定,如建筑物单体尺寸、平面位置、层数、高度等 [11]; (3)公建筑物退让各种规划控制线的距离是否符合规定,如用地红线、道路规划红线等;(4)建筑密度、容积率、绿地率等是否符合规定;(5)规划许可文件的其他规定及法律、法规规定的其他情形。更为重要的是核实建筑面积的大小,建筑面积的计算主要依据《建筑工程建筑面积计算规范》 、《房产测量规范》GB/T17986 及有关技术要求等 [12]。 2.3.4 竣工测量报告对外业观测数据进行整理,同时绘制工程相关的图标,做好相关的规划要求的核实,填写竣工测量报告。其内容主要有竣工测量图和竣工测量报告书。竣工测量图内容:建(构)筑物工程竣工图、房产竣工平面、楼高立面示意图等。竣工测量报告填写内容:①建设工程竣工测量技术报告,其主要内容为项目名称、工程概况、作业依据、平面和高程控制、作业方法和质量结论等 [13]。②建(构)筑物竣工测量成果表,其主要内容有建筑物退让用地红线,建筑物与四至间距,建筑物尺寸、层数、高度,建筑物外墙点坐标,建筑面积等 [14]。3.具体测量案例本文以石狮市灵秀镇前廊村洋下(21#安置楼)的具体竣工测量工作过程,阐述在该工程中先使用GPS 进行控制网的布设工作,再结合全站仪的竣工要素测量的工作过程和方法。以下是具体的工作过程:3.1 作业依据1) 《城市测量规范》 (CJJ8-99) ;2) 《全球定位系统城市测量技术规程》 (CJJ 73) ;3) 《城市基础地理信息系统技术规范》 (CJJ 100) ;4) 《1:500、1:1000、1:2000 地形图图式》 (GB/T 7929) ;5)《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》 (GB/T18316) ;6) 《房产测量规范》GB/T17986;7)石狮市规划建设局相关文件。3.2 资料准备主要资料有甲方提供了该项工程的《建设工程规划许可证》及附图、附件,以及设计资料、用地批文,规划局审批的总平面布置图、建筑分层图。与此同时,收集到了测区的石狮市灵秀镇 1:500 地形图。经过现场踏勘得知测量任务中的的建筑是安置楼,位于石狮市灵秀镇前廊村洋下,建筑物四向各是:东向 13 米路(空地) 、西向达利街中心线、南向 12 米路、北向 20#安置楼。该项建设工程的总用地面积为 967㎡;占地面积为 885.67㎡。由于收集的石狮市灵秀镇前廊村地形图未经过修测,对比发现测区周边地形地物有变动迹象,故未采用该地形图。主要采用的资料为甲方提供的工程相关的资料。43.3 竣工测量3.3.1 控制测量综合测区的概况和该项竣工测量的精度要求,决定测区内测定 3 个控制点,作为该项竣工测量的控制点。同时测区周边有宽阔的道路周边没有高大的建筑物,GPS 信号良好。同时因为不能使用 GPS测量建筑物的具体位置,而靠近建筑物墙壁时 GPS 信号因遮挡物影响变差,故控制点不能靠近建筑物。选定了在 21#安置楼与达利街交角处的路面上设定第一个控制点,20#安置楼与 21#安置楼东侧空地上选定第二个控制点,19#安置楼和达利街交角的路面上设定第三个控制点。布设的控制网形如图3-1控制测量的作业方法选择和具体操作过程作业方法:使用网络 RTK 测量方式布设控制点。在测量时,由于是连续运行的 GPS 基准站,所以来着多个基准站的信号不会停顿。测量时接收来至于多个基准站的原始观测值和观测值改正数,或者只接收其中一项,再经由移动站的数据处理来得到移动站的实时坐标。此项工程中使用的仪器为中海达 V30,采用网络 RTK 作业的方法进行控制网的布设,作业时仅需一个人进行观测,同时不需要有基准站,其通过电信网络信号接收来自多个基准站的信息,操作说明简便。图 3-153.3.2 要素测量测区实际情况是 21#安置楼其进行要素测量的主要内容有地坪高程测量、用地范围测量、周边地形测量和 21#楼房屋外墙角点测量等。对于周边地形测量选用网络 RTK 测量,使用仪器为中海达V30,主要测量成果如,对于地坪高程、用地范围、房屋外墙脚点等靠近建筑物的要素,选用全站仪进行测量。具体的操作方法是:先将全站仪架设在 21#安置楼与达利街交角处 Z43 点上,输入测站数据和后视点数据后,进行后视点测量,检验实测坐标和已知后视点坐标差值,当差值符合测量需求是进行竣工要素测量,依次测的建筑物的外墙角坐标、用地房屋、周边地形等竣工测量要素。外业的竣工要素测量完成后,对全站仪数据进行处理,去除3.3.3 规划核实依据甲方提供的先关规划文件的具体要求,结合实地测量的数据,通过对建筑退让用地红线、与四至间距、尺寸、高度和层数、规划坐标和建筑物建筑面积等规划数据的比较,得出建筑间间距以及与规划控制线的退距均计算至建筑外墙面。建筑物与规划控制线退距均为最小退距。3.3.4 竣工测量报告外业测量完成后对测量数据进行处理,绘制相关的竣工测量图。再讲相关观测数据和甲方提供的工程规划文件的要求进行核实与比对,并得出相关结论,最后依据相关数据填写竣工测量报告。4.结论4.1 GPS 结合全站仪的作业方法GPS 结合全站仪进行房屋竣工测量的主要方法是先使用 GPS 进行竣工测量控制网的布设,再使用全站仪进行竣工测量的相关要素测量。4.2 GPS 结合全站仪进行竣工测量的优势和局限这种方法的优势:1)作业效率高:使用 GPS 动态测量或者网络 RTK 测量做控制点时,全站仪进行竣工要素测量时对要素的采集精确详细,较常规的仅使用全站仪进行竣工测量作业效率明显提高。2)测量精度高:GPS 测量通过接收卫星信号来进行测量,点位独立,没有误差累积,点位的精度平均,精度高。 [15] 全站仪在进行要素测量时,能够对控制点的坐标进行二次的检验,使得测量的精度提升。3)降低生产成本:GPS 控制测量,操作简单,消耗人力物力少。同时全站仪进行竣工要素测量,省去了常规的全站仪控制测量,减少了作业时间。4)受外界因素影响较小:GPS 受气候、通视条件、地形等因素限制较少,满足 GPS 的基本工作条件,就能快速地高精度定位作业。同时全站仪能够适应大多数环境的测量工作,在各种天气条件下都有很高的测量精度。这种方法的局限:在使用 GPS 布设控制网时,受限于 GPS 测量方式本身的缺陷,如在有高楼或者建筑物密集时,GPS 信号会受到干扰,导致 GPS 的测量精度达不到布网要求。4.3GPS 结合全站仪进行房屋竣工测量的展望随着时代的进步和技术的发展,GPS 测量技术的优点会被人们越来越多的开发出来,那么使用GPS 控制控制网的局限也会越来越少,那么测量人员在更多的房屋竣工测量工作时选择这种方法,同时可以给其他工程测量项目提供参考。6致 谢△ 本论文在选题及完成过程中得到徐志刚老师的悉心指导。在论文的写作过程中,徐志刚老师对我严格要求,同时充分给我辅导,并对我的论文的内容和结构进行了细致的指导。在指导了过程中,徐志刚老师严谨的要求和细致的分析深深的折服了我,让我学会了在论文中要严谨对待问题,细致分析问题。对于徐志刚老师的关心和帮助,我表示衷心的感谢。△ 同时感谢陈绍杰、张国庆、陈美智、林金堂、林新红、贾秀丽、张高兴、高鹏 、邹丹、王婷婷等老师对我的教育培养,感谢母校在我大学四年给我的学习生活。△ 感谢福建省石狮市利民房地产信息咨询服务有限公司为我提供了这次宝贵的实习机会,蔡奕城、周天发在实习中的细心指导和帮助,感谢福建省石狮市利民房地产信息咨询服务有限公司的同事在生活和工作上给予了我热心的指导和帮助。△ 同时在论文的书写过程中,还有许多家人或朋友给了我充分的支持和鼓励。在此对他们表示衷心的感谢。7参考文献[1] 沈震方,王敏华,李维涛. 一体化地铁隧道变形监测方法研究[J].山西建筑,2009,35(30):353-355. 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