GPS技術在建筑工程測量中的應用分析

陳以雙

（廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司，廣東廣州 510500）

0 引言

在我國城市建設不斷加快的基礎上，對于建筑行業提出了更高的要求，這也就引入了諸多現代科技，而GPS技術的應用，能夠為城市建筑工程測量提供更為有利的條件。在GPS技術的作用下，建筑測量的精準度得到顯著提升，為各項決策的制定奠定良好基礎，推動城市建筑工程水平的提高。隨著科學技術水平的不斷提高，GPS技術也日益完善，形成了兩種不同的測繪方法，快速靜態定位與靜態定位，這兩種測量技術能夠滿足建筑工程不同的測量要求，為建筑工程的測量提供可靠保障。

1 GPS技術概述

GPS主要由三部分構成，即GPS接收裝置、地面監控系統以及空間衛星群，三者之間相互作用，為用戶提供精準的地面定位服務。在當前的GPS系統中，空間衛星群主要由24顆地球衛星組成，GPS接受裝置則負責進行衛星信號的接收，主要由天線、主機以及電源等組成，根據使用類型劃分，包括導航型接收機以及大地型接收機。在GPS當中，地面監測系統是其中最終的組成，主要包括主控站、監測站以及注入站等。在GPS技術的應用中，需要由地球衛星根據自身的測量，發射衛星信號，接收裝置在接收信號以后，對地球衛星與接收點的距離進行測量，然后利用計算機，對衛星的空間坐標進行測算，進而形成站點的位置坐標。在當前的GPS技術中，一些大型接收機的精度達到1～2mm，部分高精端的接收機，精度水平會更高。在使用過程中，為了對衛星鐘差、電離層以及衛星軌道誤差等因素進行控制，應該對載波相位測量值之間的差分值進行計算，以此為觀測值，實現坐標差精度的提高，GPS技術工作原理如圖1所示。

2 GPS技術的優缺點

在當前的城市建筑工程測量中，GPS技術的應用十分廣泛，具有操作便捷、精確度高以及測量時間短等優點，但是同樣存在一些局限性，受地形以及高層建筑的制約，影響了測量的精度與效率。

2.1 GPS技術的優點

2.1.1 操作簡便

在以往的建筑工程測量中，往往需要大量人工來開展相應的工作，但是在GPS技術的作用下，能夠有效減少人為操作的環節，主要依靠各種設備進行數據的測量與處理，采用自動化的方式，減少人工測量中存在的誤差。在建筑工程測量中，GPS技術的應用更為便捷，測量人員只需要進行設備安裝，連接電源以后，就可以進行工作。在當前技術水平不斷提提高的情況下，GPS技術的科技含量也在不斷提高，數據測量的準確性也越來越高，同時在儀器規格方面也進行更新，增強操作的便捷性。

圖1 GPS技術工作原理

2.1.2 測量時間短

在GPS技術的應用中，能夠借助控制網布局，開展直接的測量，利用其中不同的觀測點，同時進行相關數據的測量，測量的時間得到顯著的縮減。特別是相較于人工測量來說，節省了一半以上的時間。與此同時，在進行測量的過程中，能夠實現全方位的覆蓋，提高測量的效率與準確性，避免由于測量不全面產生一些額外損失。

2.1.3 測量精準

在當前的建筑工程測量中，GPS技術的精準度得到顯著的提高，遠遠超過人工測量以及其他測量手段。GPS技術在應用中，距離越遠，其獲得的結果越精準，通常定位精度在1mm左右。

2.2 GPS技術的缺點

盡管在目前的建筑工程測量中，GPS技術有著諸多優點，但是同樣存在著一些不足，其自身的弊病比較明顯。首先，在進行測量的時候，會受到地形因素的制約，在一些封閉以及狹窄的地區，無法正常的使用。其次，在城市化進程不斷加快的情況下，城市建筑的高度在不斷上升，會對GPS信號產生一定的遮擋，使得測量的準確性與連續性受到一定的影響。最后，在進行測量的時候，需要投入較大的成本，整個組織比較復雜，如果不能達到相應的測量技術要求，則很難保障測量的精準度。

3 城市建筑工程測量中GPS技術的應用

隨著GPS技術的日益完善，其在建筑工程測量中的優勢愈加明顯，通過對城市建筑工程測量中GPS技術的應用進行分析，能夠更好地將GPS技術的優勢發揮出來，提高建筑工程測量的水平。

3.1 控制測量選點

在進行建筑工程測量之前，需要進行測量點的合理選擇，保證其不會對GPS技術的測量精準度產生影響。首先，在進行測量點選擇的時候，應該保證視野的開闊，為信號接收設備的安裝提供便利條件，同時保證場內障礙物的高度應該在15°以內。其次，保障控制測量點內200m范圍內沒有大功率的無線電發射源，比如廣播電視臺以及微波站等，避免對信號接收設備產生干擾。控制測量點與無線電波傳輸設備的距離應該在50m以上，包括高原輸電線以及微波無線電信號傳輸通道等。最后，應該避免在高層建筑附近進行控制測量點的選擇，高大的建筑物會對衛星信號的傳輸產生干擾，為了對標識進行長期保存，所選取的區域應該保持地面的穩定性。

3.2 GPS技術在建筑施工放樣中的應用

在工程測量當中，施工放樣作為其中的重要組成，主要內容為基礎施工放樣、上部結構放樣以及高層建筑施工放樣等，需要保證其配合施工進度。對于基礎施工放樣來說，主要是在建筑施工的初期進行，主要為平面位置以及孔樁，所涉及的工作包括基礎模板位置放樣、開挖深度控制等，如果施工區域內存在較大的地形起伏，可以借助GPS坐標，完成相應的放樣工作。在GPS技術的應用下，能夠在避免目標來回移動的情況下，實現測量精度與效率的改善，如果測量中出現問題，應該借助其他定位方法，進行重新的建筑施工放樣測量。

3.3 數據測量記錄

在進行工程測量的時候，工作人員需要對測量的過程進行完整的記錄，對收集到的觀測數據以及測量方法進行整理，為后期的計算決策提供必要的依據。數據測量整理應該分為三類記錄，包括觀測數據、測量手簿以及其他相關記錄，需要將接收機的初始信息、原始觀測數據以及GPS時間等進行整理，將其加入到觀測記錄當中。在這一環節中，必須要保證記錄的及時性，對于測量手簿的填寫來說，需要使用鉛筆，填寫完成以后，不得進行涂改與追記。與此同時，需要及時對相關數據進行備份，應對數據破壞丟失的情況。

3.4 測量數據處理

在進行數據采集收集以后，應該借助科學的方法，進行相關數據的處理，將數據信息的作用充分發揮出來。在進行正式處理之前，需要對各種數據信息的準確性進行檢驗，同時保障數據的完整性與可靠性。通常來說，在對C、D、E級的GPS網基線進行解算的時候，可以借助接受設備的商用軟件進行處理。在RTK數據信息當中，所包含的內容較為廣泛，例如點屬性、點名以及三維坐標等，這就需要進行RTK數據信息下載的時候，應該根據建筑工程測量的實際需求，進行進度的測量。只有當相關參數符合建筑工程測量要求以后，才能開展后續的信息編輯以及輸出工作，增強測量數據處理的準確性，為建筑工程施工開展打下良好基礎。

4 結束語

在現代建筑行業的發展中，GPS技術作為其中最常見的測量方法，能夠提供準確的定位，為建筑施工開展提供便利條件。在GPS技術的應用下，建筑工程的施工測量時間將得到大幅的縮短，同時降低測量的難度，實現人力、財力以及物力的節省。因此，在城市建筑工程測量中，應該不斷的革新自身的測量觀念，將GPS技術的優勢發揮出來，實現城市建筑工程測量水平的提高，為城市化進程提供可靠保障。