GPS技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用分析

王 法

（山東省棗莊市建設(shè)檔案咨詢服務(wù)中心，山東 棗莊 277100）

在科技飛速發(fā)展的背景下，GPS技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠顯著提高建筑工程測量工作的綜合水平，并在提升建筑工程測量智能化基礎(chǔ)上，不斷提高數(shù)據(jù)測量的精準(zhǔn)度，保證建筑工程施工的安全性，有效促進(jìn)建筑工程施工質(zhì)量的提升。

1 GPS技術(shù)概述

1.1 GPS系統(tǒng)組成

GPS系統(tǒng)主要由接收裝置、空間部分、地面監(jiān)控系統(tǒng)組成。

GPS系統(tǒng)的接收裝置主要分為衛(wèi)星天線、主機(jī)和電源三部分。在這三者的作用下，有效地利用GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星裝置進(jìn)行位置上的自行搜索，并在接收到相應(yīng)的衛(wèi)星信號后，再對其進(jìn)行跟蹤和定位，通過一定的信號交換和方法處理，精準(zhǔn)地確定GPS信號接收機(jī)的所在位置和相應(yīng)高度。作為GPS技術(shù)的使用端，其主要作用是對相應(yīng)的衛(wèi)星信號進(jìn)行接收和處理。

GPS系統(tǒng)空間部分最主要的就是衛(wèi)星，包括正在工作的衛(wèi)星和軌道備用衛(wèi)星。GPS系統(tǒng)中的衛(wèi)星會在相應(yīng)的預(yù)設(shè)軌道內(nèi)開展工作，并且在運行周期為12h的情況下，對全球進(jìn)行無死角、隨時隨地的監(jiān)測和定位。對于GPS系統(tǒng)空間部分來說，其主要作用就是對地球上的目標(biāo)進(jìn)行觀測，并將這些觀測數(shù)據(jù)以信號的方式傳遞到地面監(jiān)控系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)對地面目標(biāo)的定位和控制。

地面監(jiān)控系統(tǒng)主要由主控站、地面天線、監(jiān)測站和通訊輔助系統(tǒng)組成，在整個GPS系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在地面監(jiān)控系統(tǒng)中的主控站能夠?qū)πl(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號進(jìn)行監(jiān)督和接收，并通過這些數(shù)據(jù)信號對衛(wèi)星的信息進(jìn)行計算，進(jìn)而有效地對空間衛(wèi)星進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，使其正常合理地在軌道內(nèi)工作和運行。

1.2 GPS工作原理

作為一種全球定位技術(shù)，GPS技術(shù)工作的主要原理就是距離交會法，這種新型的定位技術(shù)在實際應(yīng)用中發(fā)揮了巨大優(yōu)勢。在GPS系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下，衛(wèi)星裝置在對數(shù)據(jù)信息傳遞過程中會轉(zhuǎn)換成信號形式，在地面需要安裝一定型號的接收裝置，從而接收和處理相應(yīng)的衛(wèi)星信號。在這種情況下，可利用這些特定地區(qū)、特定位置上的接收裝置處理衛(wèi)星信號，通過計算，有效地獲取發(fā)出信號衛(wèi)星與信號接收裝置之間的距離，利用這些距離信息和距離交會法準(zhǔn)確計算出信號接收裝置所處的具體位置，進(jìn)而生成所謂的三維立體坐標(biāo)。

2 建筑工程測量中應(yīng)用GPS技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 提高測量速度

相比于傳統(tǒng)的人工測量方式，建筑工程測量中應(yīng)用GPS技術(shù)，能有效利用快速測量的優(yōu)勢提升測量速度，從而提高建筑工程施工建設(shè)速度。GPS技術(shù)主要運用于通過控制網(wǎng)布局來開展相應(yīng)的測量工作，對建筑工程關(guān)鍵位置進(jìn)行測量，從而節(jié)約對各個點分別進(jìn)行測量的工作時間，提高測量速度，有效防止因測量時間上的問題造成建筑工程施工方面的損失。此外，建筑工程測量中應(yīng)用GPS技術(shù)，不會受天氣、環(huán)境的影響，可以隨時隨地展開測量工作，解決了因測量周期過長而影響施工工期的問題。

2.2 擴(kuò)大測量范圍

在城市化建設(shè)不斷推進(jìn)的背景下，建筑工程規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，使一些測量數(shù)據(jù)在人工測量方式下無法有效測量，再加上建筑工程施工區(qū)域的不斷擴(kuò)展，對建筑工程施工圖紙的精準(zhǔn)度提出了更高要求，進(jìn)一步提高了人工測量方式的難度。在GPS技術(shù)支持下，能夠充分利用測量范圍廣的優(yōu)勢對建筑工程各方面數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，有效降低了對規(guī)模較大的建筑工程測量難度，提升了施工建設(shè)速度。

2.3 提高測量準(zhǔn)確性

在GPS技術(shù)支持下，能夠有效降低建筑工程測量工作中的人工測量壓力，避免人工測量方式中出現(xiàn)的誤差。在測量過程中應(yīng)用GPS技術(shù)，能有效運用自動化設(shè)備開展相應(yīng)的工作，解決了一些不方便測量的環(huán)節(jié)給測量人員帶來的困難，進(jìn)一步提升測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為建筑工程施工建設(shè)提供有力的數(shù)據(jù)支持。

3 GPS技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用

3.1 建筑工程技術(shù)參數(shù)測量中的應(yīng)用

以建筑工程中的點位測設(shè)為例，其能夠?qū)⒛繕?biāo)區(qū)域中各個布點的經(jīng)緯度與高程進(jìn)行精準(zhǔn)測量，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行點位連接，形成目標(biāo)區(qū)域空間分布圖，據(jù)此分析目標(biāo)區(qū)域的大小與形狀，為建筑工程的設(shè)計與施工提供精準(zhǔn)的三維空間坐標(biāo)測繪數(shù)據(jù)。對于點位測設(shè)工作，利用GPS技術(shù)精準(zhǔn)測量目標(biāo)區(qū)域的各關(guān)鍵節(jié)點的經(jīng)度、緯度與高程，得到每一點位的（X、Y、Z）三維坐標(biāo)值，基于各點位的三維坐標(biāo)值，可以在相關(guān)軟件中構(gòu)建目標(biāo)區(qū)域的三維模型，為建筑工程施工人員提供精準(zhǔn)、三維可視化的目標(biāo)區(qū)域空間結(jié)構(gòu)模型。

3.2 建筑工程測量方案制定中的應(yīng)用

在建筑工程測量方案中，主要針對的是測量精準(zhǔn)度的設(shè)計和編制、測量位置的設(shè)計和選擇、測量時間點的設(shè)計和選擇三方面。

（1）在測量精準(zhǔn)度設(shè)計和編制方面，要以國家相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為依據(jù)，要根據(jù)建筑工程所在地區(qū)的環(huán)境特點，利用GPS技術(shù)的控制網(wǎng)和接收機(jī)對相應(yīng)的測量參數(shù)進(jìn)行測量和設(shè)計，提升測量精準(zhǔn)度設(shè)計和編制的有效性。

（2）在測量位置設(shè)計和選擇方面，要選擇最佳的測量位置，避免各種因素的影響，例如，盡可能選擇開闊地帶，遠(yuǎn)離相應(yīng)的電磁信號，有效降低障礙物和電磁信號的影響，確保測量位置選擇的科學(xué)合理性；防止信號干擾等。

（3）在設(shè)計和選擇測量位置方面，要充分考慮GPS技術(shù)中衛(wèi)星的分布情況，要優(yōu)先選擇GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星均勻分布的情況下開展測量，這樣才能充分提高數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確度和強(qiáng)度。

3.3 建筑工程控制網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

在建筑工程正式施工建設(shè)中，需要設(shè)計和布局專用的測量控制網(wǎng)，應(yīng)用GPS技術(shù)，能為其提供可靠的定位標(biāo)準(zhǔn)，在觀測點間無需通視的情況下傳輸坐標(biāo)信息，降低了傳輸過程中的誤差，從而充分發(fā)揮專用測量控制網(wǎng)的實際作用，便于后續(xù)對不同階段測繪工作的開展和落實。應(yīng)用GPS技術(shù)建設(shè)建筑工程控制網(wǎng)時，要充分結(jié)合建筑工程的類型、規(guī)模以及工程所在區(qū)域內(nèi)的地理特點，防止外部不良因素的影響。

3.4 建筑工程外業(yè)測量中的應(yīng)用

在建筑工程外業(yè)測量中應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠充分利用相關(guān)的儀器設(shè)備測量數(shù)據(jù)參數(shù)，減少了人員操作和參與。在利用GPS技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)和地理的外業(yè)測量時，對儀器設(shè)備的操作要按照相應(yīng)規(guī)范和指導(dǎo)進(jìn)行，要保證測量的具體位置滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，在科學(xué)合理地利用儀器設(shè)備的情況下，有效測量建筑工程相應(yīng)的參數(shù)信息。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑工程測量中應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠有效提高數(shù)據(jù)參數(shù)測量的準(zhǔn)確性，有效降低工作人員的勞動強(qiáng)度，在滿足相應(yīng)測量精準(zhǔn)度要求的情況下，確保了這些數(shù)據(jù)信息的可靠性，從而為建筑工程施工提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。