GPS技術在建筑工程測量中的應用分析

逯傳镕 鄧貝 于龍 李善英

中核工程咨詢有限公司 北京 10007 1

1 GPS概述

GPS是全球定位系統的簡稱，美國軍方在19世紀50年代開始研究全球定位系統，并在19世紀60年代初投入使用。美國最初研發全球定位系統的目的是用全球定位系統來為軍隊收集情報，并為軍隊提供實時的、全天候的導航。隨著GPS技術的不斷發展，GPS技術不僅僅在軍事領域得到廣泛的應用，還在水利、測繪、交通等各行各業當中得到廣泛的應用，也進入了人們的日常生活中，為人們的日常出行提供了極大的便利。當前全球定位系統有著無視天氣影響、精確度極高、無視地形等特點，能夠迅速用極低的成本為全球的使用者提供精確度極高的地理位置導航，全球定位系統的出現和發展，極大地促進了信息化技術的發展，提高了人類社會的信息化水平，并促進了數字化經濟的發展。全球定位系統實現定位、行駛路線監控、防盜、導航等功能，必須要擁有齊全的終端系統、監控平臺、傳輸網絡[1]。

2 GPS技術原理及其應用特點

全球定位系統簡稱GPS，是一種可以實時精準定位和測距空間交匯的導航系統，GPS可以向全球用戶提供三維位置信息，還可以提供高精度的準確定位測距。在工程測量中，主要運用的是GPS實時動態差分技術，這是專門服務于工程測量的技術。GPS測繪技術主要是依靠GPS衛星發出的導航定位，在固定位置安裝接收機，從而進行三維數據的接收和統計，再運用到實際的工程測量中。GPS測量技術具有十分廣泛的應用特點，GPS測量技術可以運用空間衛星進行精準的測量，通過數據的整理分析，能夠提供準確的三維坐標，實現空間，時間上的大幅度提升，而且通過GPS技術還可以擴大測量范圍，提升測量精準度。例如在海洋測繪，水下測繪等非正常環境下都可以實現精準測量。GPS測量技術操作簡單方便，無論是靜態定位還是實時動態定位都能夠進行精確測量[2]。

3 GPS技術在建筑工程測量中的應用

3.1 工程測量方案制定

利用GPS技術對工程測量方案進行制定，其包括對測量精度的制定和設計、測量地點的設計和測量時間的選擇三部分。其中在精度的設計上，要根據國家的相關標準來進行制定，同時也要結合當地的實際情況，然后選擇合適的測區GPS控制網來對工程進行測量。再然后就要設計出合理的GPS接收機進行布局，這樣通過二者之間的協作就能夠對測量效果起到一個強化的效果。然后在工程測量的時間設計上，要根據GPS提供的預報圖來對時段進行選擇，在保證測量地衛星均勻分布的情況下選擇最佳的測量時段，就能夠提高測量的強度。最后工程測量的地點選擇也非常重要，其和最終的工程質量有著很大的關系。一般來說最佳測量地需要滿足兩個條件，首先是要遠離一些電磁信號的干擾，能夠接收到最佳的信號。二是盡量選擇比較開闊的場地，以減少障礙物對測量結果的影響，可見，這兩點都是為了保證工程測量的真實結果。總之，在工程測量方案的制定上，GPS技術的運用能對地點、時間以及精度都做出很好的設計選擇。

3.2 工程平面圖的應用

工程平面圖涵蓋了地物特點、數學基礎、工程基礎以及相應的工程特點等，是一個非常復雜的數據集合體。而建筑工程測量工作是對工程實施一定的記錄和測量，是工程管理中的基礎工作，工程平面圖則是工程測量中必不可少的。GPS技術的運用，能夠利用數學坐標軸，在平面圖建立起和工程信息有關的坐標軸，其中重要的信息要進行標準和批示，關鍵信息在平面圖中的剖析，能夠幫助相關人員更直觀的對工程信息進行觀察，包括土壤情況、水質要求以及地形地貌等等。其次對整個工程圖進行一種精確的測量，最后再對測量出的數據信息進行計算并且統計，讓測量調查出的內容更加完整準確，最終加強整個建筑工程的合理性[3]。

3.3 GPS虛擬現實技術的應用

在傳統的工程測量當中，需要測量人員進行大量的實地測量，浪費人力物力成本不說，還會受到一些自然因素的影響，比如說天氣，這就加大測量的難度。而GPS技術之所以能夠操作簡便，在工程測量中方便快捷，就得益于其虛擬現實技術的運用。GPS虛擬現實技術在實際的應用中，它可以根據建筑工程的實地情況，然后模擬出一個數字模型，實地的任何地理因素在模型中都會以另一種方式進行重現，并且可以根據相關的建筑需求對其進行改變，在改變的分析的過程中找出各種問題，然后在實際建筑中進行優化，從而提高測量方案的整體準確性。并且GPS虛擬現實技術受到的自然影響因素比較小，既能夠實現建筑工程測量的高效性，又能夠實現測量數據的準確性，總之，能夠很大程度上減少工程測繪的誤差，確保測量工程能夠準確的進行。

3.4 核電廠測量工作中的應用

在核電廠工程施工工作中，地形測量工作一直都是工程測量中的難點重點，不僅僅是核電廠地形復雜環境不利于測量工作的展開，還因為一些測量工具會受到距離的影響，在測量精度上無法得到有效的保證。而GPS技術的應用剛好可以解決這個測量中的難題，GPS技術的測量工具比較小巧輕便，核電廠場地的客觀環境因素對其造成的影響比較小，因此其能在核電廠地形測量工作中得到較好的應用。最后在利用GPS技術完成對外業務的實施以后，測量人員應該按照規定做好對數據的記錄和備份工作，對數據做好處理來保證測量工作的整體精確度。

4 結語

隨著科學技術的高速發展，理論建筑行業和實際建筑技術也在不斷的進行完善和研發新的科技。在現代建筑的工程項目中，高科技的運用已然成為領導行業發展的主體。GPS測量技術高效率，使用方便，精準度高的特點，使得其技術在目前的建筑工程測量中占據著非常重要的位置，在很大程度上已然取代了傳統的工程測量技術，而且GPS測量技術在未來的工程測量應用中具有著相當光明的前途。