GPS技术在建筑工程测量中的应用分析

韩进宇

【摘 要】在我国市场经济推动之下，建筑行业呈现出了蓬勃的发展态势，人们对工程建筑的整体质量要求也在逐渐的增高，这就导致施工企业要面对的挑战也在逐渐的增多。科技的进步让工程测量里应用的新型技术越来越多。建筑工程的测量是施工过程里一个十分重要的组成部分，它为工程施工提供了很多准确、可靠的数据，是工程施工的质量保障和前提。目前在我国，工程测量的技术在建筑业中有着非常重要的意义。

【关键词】GPS技术；建筑工程；应用

我国经济的迅猛发展，建筑行业规范化进程的加快提高了对企业施工的要求，具体表现在对工程测量、规划设计等要求有所提高。GPS测量技术是一种全新的测量技术，它由GPS接收机、数据处理软件和终端设备组成，通过连接卫星，地面接收器和用户来捕的所需数据。随着经济的发展，技术的进步，GPS测量技术和方法也不断完善，静态定位方法和快速静态定位方式两种。其中快速静态定位方式是在静态定位方式基础上发展而来的，主要用于更高要求的测量定位。

一、GPS定位系统的组成和原理

GPS是美国发明的第二代卫星导航系统，包括空间卫星群，地面监控系统，用户GPS接收机三部分。卫星分布在6个不同的轨道面上，有21颗GPS工作卫星和3颗备用卫星；地面监控系统在整个系统中占有最重要的地位，包括1个主控站3个注入站和5个监测站，主要分布在美国本土及其军事基地.GPS 接收机由主机，天线和电源组成，能够获取，追踪和测量GPS信号。GPS进行导航定位的基本原理是距离交会法，将GPS信号接收设备安置在某位置，不久会收到来自3颗或更多卫星所发出的GPS信号，再对所有的信号进行数据分析，从而算出信息接收器与卫星之间的实际距离以及发出信号卫星的具体位置，然后用三维坐标的形式呈现出来。

二、GPS测量技术的特征

1.观测所需时间少

因为GPS运用控制网布局完成测量，几个观测点同时进行测量，因此总体所用的时间比其他观测方式都要少很多，通常GPS观测的时间会在三十到四十分钟之间。

2.操作简洁便利

整个GPS测量的过程中人为操作很少，大多数的步骤是由相关设备和程序自动化完成的，随着技术的进步信号接收器的规格也变得越来越小，操作变得更加简单。

3.测量结果更加准确

GPS测量系统精度很高，差不多可以和红外仪测量仪器相媲美，此外，GPS测量还有它独特的优越性：测量结果会随着测量距离的增大而更加准确。

三、在建筑工程测量工作中GPS技术的应用

1.方案的制订

我们利用GPS技术进行测量需要确定所测量的地点及精度，同时对于整个测量方案进行时间、地点、人物上的组织计划，然后选择合适的测区，GPS控制网对工程进行测量。然后设计GPS接收机布局，提高测量精度。同时要远离电磁源，减少电磁的干扰，使得测量结果真实有效。此外，我们要注意工程测量中选址对于观测质量的影响，我们应该尽量选择视野开阔的场地，避免高大建筑物的遮挡，使数据失真。测量时间的确定要根据GPS卫星的几何图形强度和预报图来选择最佳的测量时间段，从而保证至少有4颗以上的GPS卫星均匀地分布在所测地上方。

2.GPS技术测量点的选择

在使用GPS技术进行工程测量的时候，由于不用考虑各个测量点之间的相互通视，则应考虑其对于测量点的选择。在选择测量点的时候，要注意以下几点：1）要尽量避免一些不必要的干扰。由于GPS技术是采用无线通讯设备进行测量的，所以在选择测量点时应避免与大功率无线电通讯的电磁进行接触，避免电磁波之间的相互干扰；2）在进行测量时远离大型的水域。由于水能够对电磁信号带来影响，因而在选择测量点时应避开那些水域面积比较宽广的湖泊以及水库等，以确保测量数值的准确性；3）要保证GPS定位系统的稳定性，在选择测量点时要确保基础地面的稳定性。若选用的测量点位置是原来的位置，则要对其稳定性进行再次考察；4）要将其测量点放置在离平面较高的位置上，原因就在于只有这样才能使GPS获得更广阔的空间和更强的信号来源，同时，在选择地址时还要注意周围的环境，避免周围障碍的出现。

3.GPS技术主要采用的观测方法

GPS变形监测法主要利用水准测量的方法，来对地基的沉降进行监测。这种方法主要适用于对于高层楼房、水库大坝等特殊建筑地基位移和沉降等的监测。比如，测量高层建筑的时候，如果要测量地基的沉降，首先要在建筑较远的位置上选择几个基准点，基准点的选择要避免一定的干扰。基准点的设置主要是在离建筑较远的地方，当各个点安装上 GPS信号发送和接收装置时，应选择合适的方法进行数据传输，将统计到的数据收集到运算处理中心，然后对其进行运算和处理，以实现对建筑地基的监测。这种方法对于监测技术的要求较高。载波相位差方法。测量人员应将地形图上的线路拟定好，标注好线路中心，在此基础上用GPS限时定位的方法，将道路文件坐标的数据传输到控制中心，这样系统就能够实现自动计算，由此显示出实际点位流动站的差值。

四、GPS技术在工程测量中的優缺点

1.优点

（1）适用范围广泛。GPS技术可用于各行各业，例如土地测量，航空导航，工程测量。（2）定位准确。通过先进的观测设备和适当的观测措施，定位精度可保持在1毫米左右。（3）程序自动化，智能化。用GPS系统进行测量时，测量员只需完成所需安装即可，先安置天线，然后接通电源，启动接收设备，之后仪器自动开始工作。（4）观测没限制。利用GPS系统进行定位和导航不需要考虑天气因素，它完全不受不良天气的影响，因此随时都可以工作，保证了监测的连续性和程序的自动化。

2.缺点

（1）GPS技术在某些不宽阔，较为封闭的地区不适用。（2）高大的建筑物会遮挡GPS信号，破坏观测的连续性和准确性。（3）监测的投入成本较高，组织复杂，而且不容易达到监测测度要求。

五、结束语

本文主要讲述了GPS技术的工作原理，特征，优缺点及其在建筑工程测量中的应用，随着我国社会经济的发展，科学技术的进步，GPS技术特有的优点使它的应用前景更加的广泛，除了在建筑工程测量中发挥作用外，该技术还可应用于航天，航海，土地检测，滑坡监测等领域。当然我们也要看到GPS技术的一些缺点和不足，并运用适当的方法加以解决。随着科学技术的发展，社会的进步，GPS技术的应用将更加成熟，应用前景将更加广泛。

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