GPS技术在建筑工程测量中的应用分析

陈以双

（广东省建筑科学研究院集团股份有限公司，广东广州 510500）

0 引言

在我国城市建设不断加快的基础上，对于建筑行业提出了更高的要求，这也就引入了诸多现代科技，而GPS技术的应用，能够为城市建筑工程测量提供更为有利的条件。在GPS技术的作用下，建筑测量的精准度得到显著提升，为各项决策的制定奠定良好基础，推动城市建筑工程水平的提高。随着科学技术水平的不断提高，GPS技术也日益完善，形成了两种不同的测绘方法，快速静态定位与静态定位，这两种测量技术能够满足建筑工程不同的测量要求，为建筑工程的测量提供可靠保障。

1 GPS技术概述

GPS主要由三部分构成，即GPS接收装置、地面监控系统以及空间卫星群，三者之间相互作用，为用户提供精准的地面定位服务。在当前的GPS系统中，空间卫星群主要由24颗地球卫星组成，GPS接受装置则负责进行卫星信号的接收，主要由天线、主机以及电源等组成，根据使用类型划分，包括导航型接收机以及大地型接收机。在GPS当中，地面监测系统是其中最终的组成，主要包括主控站、监测站以及注入站等。在GPS技术的应用中，需要由地球卫星根据自身的测量，发射卫星信号，接收装置在接收信号以后，对地球卫星与接收点的距离进行测量，然后利用计算机，对卫星的空间坐标进行测算，进而形成站点的位置坐标。在当前的GPS技术中，一些大型接收机的精度达到1～2mm，部分高精端的接收机，精度水平会更高。在使用过程中，为了对卫星钟差、电离层以及卫星轨道误差等因素进行控制，应该对载波相位测量值之间的差分值进行计算，以此为观测值，实现坐标差精度的提高，GPS技术工作原理如图1所示。

2 GPS技术的优缺点

在当前的城市建筑工程测量中，GPS技术的应用十分广泛，具有操作便捷、精确度高以及测量时间短等优点，但是同样存在一些局限性，受地形以及高层建筑的制约，影响了测量的精度与效率。

2.1 GPS技术的优点

2.1.1 操作简便

在以往的建筑工程测量中，往往需要大量人工来开展相应的工作，但是在GPS技术的作用下，能够有效减少人为操作的环节，主要依靠各种设备进行数据的测量与处理，采用自动化的方式，减少人工测量中存在的误差。在建筑工程测量中，GPS技术的应用更为便捷，测量人员只需要进行设备安装，连接电源以后，就可以进行工作。在当前技术水平不断提提高的情况下，GPS技术的科技含量也在不断提高，数据测量的准确性也越来越高，同时在仪器规格方面也进行更新，增强操作的便捷性。

图1 GPS技术工作原理

2.1.2 测量时间短

在GPS技术的应用中，能够借助控制网布局，开展直接的测量，利用其中不同的观测点，同时进行相关数据的测量，测量的时间得到显著的缩减。特别是相较于人工测量来说，节省了一半以上的时间。与此同时，在进行测量的过程中，能够实现全方位的覆盖，提高测量的效率与准确性，避免由于测量不全面产生一些额外损失。

2.1.3 测量精准

在当前的建筑工程测量中，GPS技术的精准度得到显著的提高，远远超过人工测量以及其他测量手段。GPS技术在应用中，距离越远，其获得的结果越精准，通常定位精度在1mm左右。

2.2 GPS技术的缺点

尽管在目前的建筑工程测量中，GPS技术有着诸多优点，但是同样存在着一些不足，其自身的弊病比较明显。首先，在进行测量的时候，会受到地形因素的制约，在一些封闭以及狭窄的地区，无法正常的使用。其次，在城市化进程不断加快的情况下，城市建筑的高度在不断上升，会对GPS信号产生一定的遮挡，使得测量的准确性与连续性受到一定的影响。最后，在进行测量的时候，需要投入较大的成本，整个组织比较复杂，如果不能达到相应的测量技术要求，则很难保障测量的精准度。

3 城市建筑工程测量中GPS技术的应用

随着GPS技术的日益完善，其在建筑工程测量中的优势愈加明显，通过对城市建筑工程测量中GPS技术的应用进行分析，能够更好地将GPS技术的优势发挥出来，提高建筑工程测量的水平。

3.1 控制测量选点

在进行建筑工程测量之前，需要进行测量点的合理选择，保证其不会对GPS技术的测量精准度产生影响。首先，在进行测量点选择的时候，应该保证视野的开阔，为信号接收设备的安装提供便利条件，同时保证场内障碍物的高度应该在15°以内。其次，保障控制测量点内200m范围内没有大功率的无线电发射源，比如广播电视台以及微波站等，避免对信号接收设备产生干扰。控制测量点与无线电波传输设备的距离应该在50m以上，包括高原输电线以及微波无线电信号传输通道等。最后，应该避免在高层建筑附近进行控制测量点的选择，高大的建筑物会对卫星信号的传输产生干扰，为了对标识进行长期保存，所选取的区域应该保持地面的稳定性。

3.2 GPS技术在建筑施工放样中的应用

在工程测量当中，施工放样作为其中的重要组成，主要内容为基础施工放样、上部结构放样以及高层建筑施工放样等，需要保证其配合施工进度。对于基础施工放样来说，主要是在建筑施工的初期进行，主要为平面位置以及孔桩，所涉及的工作包括基础模板位置放样、开挖深度控制等，如果施工区域内存在较大的地形起伏，可以借助GPS坐标，完成相应的放样工作。在GPS技术的应用下，能够在避免目标来回移动的情况下，实现测量精度与效率的改善，如果测量中出现问题，应该借助其他定位方法，进行重新的建筑施工放样测量。

3.3 数据测量记录

在进行工程测量的时候，工作人员需要对测量的过程进行完整的记录，对收集到的观测数据以及测量方法进行整理，为后期的计算决策提供必要的依据。数据测量整理应该分为三类记录，包括观测数据、测量手簿以及其他相关记录，需要将接收机的初始信息、原始观测数据以及GPS时间等进行整理，将其加入到观测记录当中。在这一环节中，必须要保证记录的及时性，对于测量手簿的填写来说，需要使用铅笔，填写完成以后，不得进行涂改与追记。与此同时，需要及时对相关数据进行备份，应对数据破坏丢失的情况。

3.4 测量数据处理

在进行数据采集收集以后，应该借助科学的方法，进行相关数据的处理，将数据信息的作用充分发挥出来。在进行正式处理之前，需要对各种数据信息的准确性进行检验，同时保障数据的完整性与可靠性。通常来说，在对C、D、E级的GPS网基线进行解算的时候，可以借助接受设备的商用软件进行处理。在RTK数据信息当中，所包含的内容较为广泛，例如点属性、点名以及三维坐标等，这就需要进行RTK数据信息下载的时候，应该根据建筑工程测量的实际需求，进行进度的测量。只有当相关参数符合建筑工程测量要求以后，才能开展后续的信息编辑以及输出工作，增强测量数据处理的准确性，为建筑工程施工开展打下良好基础。

4 结束语

在现代建筑行业的发展中，GPS技术作为其中最常见的测量方法，能够提供准确的定位，为建筑施工开展提供便利条件。在GPS技术的应用下，建筑工程的施工测量时间将得到大幅的缩短，同时降低测量的难度，实现人力、财力以及物力的节省。因此，在城市建筑工程测量中，应该不断的革新自身的测量观念，将GPS技术的优势发挥出来，实现城市建筑工程测量水平的提高，为城市化进程提供可靠保障。