GPS技術在建筑工程測量中的應用分析

韓進宇

【摘 要】在我國市場經濟推動之下，建筑行業(yè)呈現出了蓬勃的發(fā)展態(tài)勢，人們對工程建筑的整體質量要求也在逐漸的增高，這就導致施工企業(yè)要面對的挑戰(zhàn)也在逐漸的增多。科技的進步讓工程測量里應用的新型技術越來越多。建筑工程的測量是施工過程里一個十分重要的組成部分，它為工程施工提供了很多準確、可靠的數據，是工程施工的質量保障和前提。目前在我國，工程測量的技術在建筑業(yè)中有著非常重要的意義。

【關鍵詞】GPS技術；建筑工程；應用

我國經濟的迅猛發(fā)展，建筑行業(yè)規(guī)范化進程的加快提高了對企業(yè)施工的要求，具體表現在對工程測量、規(guī)劃設計等要求有所提高。GPS測量技術是一種全新的測量技術，它由GPS接收機、數據處理軟件和終端設備組成，通過連接衛(wèi)星，地面接收器和用戶來捕的所需數據。隨著經濟的發(fā)展，技術的進步，GPS測量技術和方法也不斷完善，靜態(tài)定位方法和快速靜態(tài)定位方式兩種。其中快速靜態(tài)定位方式是在靜態(tài)定位方式基礎上發(fā)展而來的，主要用于更高要求的測量定位。

一、GPS定位系統(tǒng)的組成和原理

GPS是美國發(fā)明的第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)，包括空間衛(wèi)星群，地面監(jiān)控系統(tǒng)，用戶GPS接收機三部分。衛(wèi)星分布在6個不同的軌道面上，有21顆GPS工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星；地面監(jiān)控系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中占有最重要的地位，包括1個主控站3個注入站和5個監(jiān)測站，主要分布在美國本土及其軍事基地.GPS 接收機由主機，天線和電源組成，能夠獲取，追蹤和測量GPS信號。GPS進行導航定位的基本原理是距離交會法，將GPS信號接收設備安置在某位置，不久會收到來自3顆或更多衛(wèi)星所發(fā)出的GPS信號，再對所有的信號進行數據分析，從而算出信息接收器與衛(wèi)星之間的實際距離以及發(fā)出信號衛(wèi)星的具體位置，然后用三維坐標的形式呈現出來。

二、GPS測量技術的特征

1.觀測所需時間少

因為GPS運用控制網布局完成測量，幾個觀測點同時進行測量，因此總體所用的時間比其他觀測方式都要少很多，通常GPS觀測的時間會在三十到四十分鐘之間。

2.操作簡潔便利

整個GPS測量的過程中人為操作很少，大多數的步驟是由相關設備和程序自動化完成的，隨著技術的進步信號接收器的規(guī)格也變得越來越小，操作變得更加簡單。

3.測量結果更加準確

GPS測量系統(tǒng)精度很高，差不多可以和紅外儀測量儀器相媲美，此外，GPS測量還有它獨特的優(yōu)越性：測量結果會隨著測量距離的增大而更加準確。

三、在建筑工程測量工作中GPS技術的應用

1.方案的制訂

我們利用GPS技術進行測量需要確定所測量的地點及精度，同時對于整個測量方案進行時間、地點、人物上的組織計劃，然后選擇合適的測區(qū)，GPS控制網對工程進行測量。然后設計GPS接收機布局，提高測量精度。同時要遠離電磁源，減少電磁的干擾，使得測量結果真實有效。此外，我們要注意工程測量中選址對于觀測質量的影響，我們應該盡量選擇視野開闊的場地，避免高大建筑物的遮擋，使數據失真。測量時間的確定要根據GPS衛(wèi)星的幾何圖形強度和預報圖來選擇最佳的測量時間段，從而保證至少有4顆以上的GPS衛(wèi)星均勻地分布在所測地上方。

2.GPS技術測量點的選擇

在使用GPS技術進行工程測量的時候，由于不用考慮各個測量點之間的相互通視，則應考慮其對于測量點的選擇。在選擇測量點的時候，要注意以下幾點：1）要盡量避免一些不必要的干擾。由于GPS技術是采用無線通訊設備進行測量的，所以在選擇測量點時應避免與大功率無線電通訊的電磁進行接觸，避免電磁波之間的相互干擾；2）在進行測量時遠離大型的水域。由于水能夠對電磁信號帶來影響，因而在選擇測量點時應避開那些水域面積比較寬廣的湖泊以及水庫等，以確保測量數值的準確性；3）要保證GPS定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在選擇測量點時要確保基礎地面的穩(wěn)定性。若選用的測量點位置是原來的位置，則要對其穩(wěn)定性進行再次考察；4）要將其測量點放置在離平面較高的位置上，原因就在于只有這樣才能使GPS獲得更廣闊的空間和更強的信號來源，同時，在選擇地址時還要注意周圍的環(huán)境，避免周圍障礙的出現。

3.GPS技術主要采用的觀測方法

GPS變形監(jiān)測法主要利用水準測量的方法，來對地基的沉降進行監(jiān)測。這種方法主要適用于對于高層樓房、水庫大壩等特殊建筑地基位移和沉降等的監(jiān)測。比如，測量高層建筑的時候，如果要測量地基的沉降，首先要在建筑較遠的位置上選擇幾個基準點，基準點的選擇要避免一定的干擾。基準點的設置主要是在離建筑較遠的地方，當各個點安裝上 GPS信號發(fā)送和接收裝置時，應選擇合適的方法進行數據傳輸，將統(tǒng)計到的數據收集到運算處理中心，然后對其進行運算和處理，以實現對建筑地基的監(jiān)測。這種方法對于監(jiān)測技術的要求較高。載波相位差方法。測量人員應將地形圖上的線路擬定好，標注好線路中心，在此基礎上用GPS限時定位的方法，將道路文件坐標的數據傳輸到控制中心，這樣系統(tǒng)就能夠實現自動計算，由此顯示出實際點位流動站的差值。

四、GPS技術在工程測量中的優(yōu)缺點

1.優(yōu)點

（1）適用范圍廣泛。GPS技術可用于各行各業(yè)，例如土地測量，航空導航，工程測量。（2）定位準確。通過先進的觀測設備和適當的觀測措施，定位精度可保持在1毫米左右。（3）程序自動化，智能化。用GPS系統(tǒng)進行測量時，測量員只需完成所需安裝即可，先安置天線，然后接通電源，啟動接收設備，之后儀器自動開始工作。（4）觀測沒限制。利用GPS系統(tǒng)進行定位和導航不需要考慮天氣因素，它完全不受不良天氣的影響，因此隨時都可以工作，保證了監(jiān)測的連續(xù)性和程序的自動化。

2.缺點

（1）GPS技術在某些不寬闊，較為封閉的地區(qū)不適用。（2）高大的建筑物會遮擋GPS信號，破壞觀測的連續(xù)性和準確性。（3）監(jiān)測的投入成本較高，組織復雜，而且不容易達到監(jiān)測測度要求。

五、結束語

本文主要講述了GPS技術的工作原理，特征，優(yōu)缺點及其在建筑工程測量中的應用，隨著我國社會經濟的發(fā)展，科學技術的進步，GPS技術特有的優(yōu)點使它的應用前景更加的廣泛，除了在建筑工程測量中發(fā)揮作用外，該技術還可應用于航天，航海，土地檢測，滑坡監(jiān)測等領域。當然我們也要看到GPS技術的一些缺點和不足，并運用適當的方法加以解決。隨著科學技術的發(fā)展，社會的進步，GPS技術的應用將更加成熟，應用前景將更加廣泛。

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