GPS 技術在建筑測量中的應用分析

摘要：在建筑工程中，需要準確測量相互部分之間的距離、角度等指標，手工測量不僅速度慢，而且準確度難以保證，近些年來隨著科技的發展，GPS技術逐漸應用到了建筑測量中，不僅保證了建筑工程的要求，而且促進了建筑技術的進步，節省了大量的人力物力。本文就GPS 技術在建筑測量中的具體應用進行兩份分析，以期為實際的建筑工作提供參考。

關鍵詞：GPS；建筑測量；應用；分析

引言

建筑測量工作在建筑工程中尤為重要，只有前期的測量工作到位了，才能準確按照圖紙設計樣本建造，一般情況下，需要首先進行實地地形測量，然后根據測量到的資料數據按照一定的壓縮比例進行繪圖，可以說建筑工作在很大程度上依賴于建筑測量。近些年來隨著科技的發展，GPS技術逐漸被應用到了建筑測量中，它克服了人工測量的大部分缺點，諸如耗時長、不準確、失誤多等，使得施工質量和進度大大提高，其得天獨厚的優勢在建筑測量領域得到了充分的發揮。

1.GPS的特點

由于天氣、地形原因的影響，建筑測量工作很難實現全天候、全方位，不能將各個觀測點之間緊密聯系起來。GPS技術的出現，很好地解決了這些難題，為建筑測量打開了另一扇大門，經筆者查閱資料及實地體驗，對GPS技術的一些特點陳述如下：

1.1精確性

GPS技術是通過地球表面的衛星定位系統來進行地面各點和檢測系統之間的信息交流的，衛星能夠運用對星歷的計算和對相位中心的校準來進行地表的自動校準。它運用距離交會法對接收到的某一位置的數據進行綜合處理，也就是對各種數據進行對比分析，得出比較可靠的數據。因此，GPS衛星定位系統的準確性是毋庸置疑的，在如今的信息化社會中，手機地圖已經進入了大部分人的生活，不僅精確到了每一條街道，甚至對街道上的障礙物也能準確觀測其體積大小，GPS衛星定位技術的準確性可見一斑[1]。

1.2簡便性

雖然GPS技術是高科技，然而普通人用起來卻不費很大勁，因為我們只需要對其結果進行掌握，而不需要與科研人員一樣對其工作過程探究明白，因此，一整套的GPS系統設有地面監管系統，能夠傳達命令并接收數據[2]。它高度的自動化水平使得操作人員不需費勁，只要根據說明書的規范合理安放好相應的設備，并根據接收數據的具體情況進行調整，那么，普通人也能夠完成建筑工程的測量工作，其難易度就跟有些農村地區用的電視接收器一樣，只要根據電視屏幕上信號的有無及質量好壞進行接收器的角度位置調整，即可完成工作。

1.3即時性

GPS技術測量所需要的時間很短，它能夠囊括的范圍很廣，可以同時對多個觀測點進行測量，相比人工跋山涉水進行各個觀測點之間的挨個測量，GPS技術顯然更節省人力物力。一般情況下，GPS衛星定位系統比人工測量的時間短了一半以上，一個一般規模的工程測量工作，只需要幾十分鐘就可以完成。這極大節約了工程的前期成本，也避免了誤工。

1.4全方位性

GPS技術不受天氣、地形等客觀條件的限制，無論是下雨天還是下雪天，只要工程進度需要，隨時都可以進行測量。而且相比人工測量，GPS技術能夠對整個工程作全方位的把握，不至于顧此失彼，加上現在GPS技術在實際應用中已經取得了較大的技術突破，可以說給工程測量工作帶來了革命性的進展。

1.5GPS技術的缺點

GPS技術固然有很多優點，然而它并非完美，一些偏遠地區可能由于高山高樓的阻擋，GPS信號不能達到，造成了測量中的空白，一些關鍵地方的測量可能會被忽略[3]。另外，GPS技術還沒有做到普遍性的應用，其代價昂貴，成本投入大，一些工程項目用它可能會得不償失。

2.GPS技術的原理

GPS全稱是全球衛星導航定位系統，是美國在上世界七十年代為了國防軍事的需要而專門投入大量資金研發的全球衛星導航定位系統。它主要由地面接收站、衛星以及客戶端組成，用戶手中的客戶端是用來接收最終數據的，也就是最終結果。而衛星則是對地面進行偵測，負責將所收集到的資料傳回地面接收站，地面接收站對衛星傳回的資料進行分析，將最終的結果傳給用戶。太空中高速運轉的人造衛星能夠對地面上的資料進行準確而全面的偵測，得出準確的用戶需要的資料。

3.GPS技術的應用步驟

3.1制定方案

在進行測量前，需要制定詳盡的方案，確定工程所要求的精度和地點，對整個方案涉及到的各種因素進行統一的組織規劃，然后選擇相應的GPS控制網完成測量。還有，GPS接收機的布置也是要進行設計的，因為它跟測量結果的精確性有很大影響，首先遠離電磁源，選擇寬闊場地，避開高山、巨大建筑物的遮擋。一定要用到其預報圖進行測量時間段的合理選擇，保證測量時有足夠的衛星分布上空。

3.2選擇測量點

GPS技術中，各個觀測點不用進行相互的通視，這也說明它的測量結構很活泛，不用遵循人工測量那樣的嚴格的步驟。但是在選擇測量點的時候，還是有一些問題需要注意，除了需要達到一般要求之外，以下兩條原則也是必須的：一是水面的路徑效應，為了避免，最好不要選擇水域大量存在的地方，以防止測量精度受到路徑效應的影響。二是電磁波，要知道GPS技術運用的是無線電通訊的技術，無線電波對它的影響是巨大的，因此，首先要提高GPS技術發射無線電的功率，以抵抗其他電磁波，然后要注意與其他無線電波發射點之間的距離，最好不要挨著太近。

3.3測量方法

有三種測量方法可供選擇[4]：載波相位差分法，碎部放樣法，變形監測法。下面對這三種方法進行簡要的敘述。載波相位差分法一般依賴于基準站與移動站，將接收到的數據負責傳輸到信息處理中心，信息處理中心對資料進行處理，則用戶可以得到具體的測量點的坐標；碎部放樣法在差分網的基礎上進行工作，將基準站連接起來組成了基準網，從而提供信息；變心監測法利用的是水準測量法，可以用來監測地基沉降的位移及其傾斜度，這種方法主要應用于高樓、大壩等特殊建筑的測量。

3.4數據的采集

等數據測量工作完成后，我們還需要對數據進行記錄及備份，不但保證了測量結果的精確性，而且不容易造成數據的丟失。測量的數據可能存在人工操作等因素造成的誤差，必須運用計算機對此進行處理，但不能依賴計算機軟件，數據的質量必須由有經驗的工程師來嚴格把關。

4.GPS技術應用的相關建議

GPS可以為工程測量提供精準的技術參數，可以為建筑的測量提供選址參考，也可以為建筑的施工提供科學的指導，在數據的處理中，可以為其提供相應的方法。但是不能以為應用了此技術就可以一勞永逸，人工檢驗的作用不能被忽視，雖然它具有智能化的水平，能夠獨立自主完成數據的測量及處理等全套工作，然而畢竟是程序化的，在一些問題上可能還是會出現錯誤，而工程建設工作不能出現一點兒差錯，因此人工的校檢工作也是很重要的。另外，GPS的應用一定要具有靈活性，應該根據相關條件的不同對工作環境、儀器種類做出選擇，為提高工程測量水平提供保障。

5.小結

GPS技術對當今建筑工程的作用是顯而易見的，當今社會高速發展，城市建設步伐加快，城市化的浪潮中，不但要加快建筑物的建設，而且要保障其質量。在這樣的條件下，GPS的應用能夠接生人力物力，在短時間內可以完成人工工作量的好幾倍，而且質量也有所保障。因此，在以后的建筑工程中，應該退關引用GPS技術，進一步在實踐中完善，使得它能夠更好滿足建筑工程的需要。

參考文獻：

[1]陳軍.水利工程測量中GPS技術的應用分析[A].《建筑科技與管理》組委會.2013年3月建筑科技與管理學術交流會論文集[C].《建筑科技與管理》組委會：，2013：2.

[2]葉積龍，張維寬.關于GPS RTK技術在地質工程測量中的應用分析[J].價值工程，2012，10：183.

[3]趙俊峰.新技術在建筑工程測量中的應用分析[J].科技與創新，2014，11：128-129.

[4]馬建良.GPS技術在地鐵控制網測量中的應用研究[D].中國地質大學（北京），2013.