建筑工程测量中GPS测绘技术运用

巩向金

山东翔云建筑工程有限公司 山东 东营 257237

引言

随着建筑工程测绘行业的不断发展变化，其测量技术也随之发生了巨大的变革和创新。GPS技术则是这个时代应运而生的新型电子信息化产物，是信息技术与人工智能技术相结合的新兴技术手段，能够在很大程度上解决我国现阶段在建筑工程测量工作中许多的缺陷和问题，推动我国工业化建设和城市化建设的科学发展。

1 GPS（全球定位系统）

GPS中文翻译是全球定位系统，其全称是：“卫星授时测距导航/全球定位系统”。该系统诞生于1973年，美国国防部耗资近300亿美元历经20年才建设成功，其最初的作用是用作为美国军事导航与定位服务。GPS是利用卫星发射的、具有全球性、全天候、高精度且快速实时的单位导航系统，它因具有良好的保密性和抗干扰性而服务于美国国防系统。继阿波罗登月计划之后，现代化的GPS导航技术已经成为美国的又一项重大航天技术。随着GPS技术的发展和日渐成熟，GPS不仅可以用于军事方面的导航定位，在民用领域也取得了较好的效果[1]。

2 GPS测绘技术在建筑工程测量中的应用

2.1 用于精密型建筑工程测量

在建筑工程项目的建设过程中，精准的测量工作是施工建设的有力支撑，只有依据精准的测量数据来进行施工才能够确保工程的质量和安全性。GPS技术是现代建筑工程施工中一种常用的测量技术手段，它在工程的勘察、设计以及验收等环节都发挥着数据支撑的作用。在实际操作的过程中，GPS测量技术操作比较简单，尤其是对于大型桥梁、隧道等精密型的建筑工程发挥着重要的观测以及提供数据支持的作用，同时其形成的数据报告也可为后续的施工建设提供有效参考[2]。

2.2 用于科学观测选址

在工程的观测作业中，观测的结果与选址和观测质量三者之间的关系是非常紧密的，只有观测选址的科学合理，才能够确保测量的精度，进而提升GPS测量的最终质量。因此，在开展工程测量之前，需要结合相关的测量计划来科学安排观测地址。选择观测地址时要尽量选择视野开阔且没有障碍物的区域，同时也要做好观测区域周边的勘察工作，避免因原锂电池造成干扰影响测量，从而影响测量结果的精准度。

2.3 用于特殊地质的布网测量

布网作业是GPS测绘技术中的重要内容，主要用于对弯曲隧道、湿地工程以及盘山公路等较为复杂的特殊地形条件而开展的测量工作。由于这些地形地貌的复杂性较高给测绘工作带来了一定的难度，严重影响测量结果的精准性，使用传统的测量技术会导致较大的测量误差，精准度失真。因此，使用GPS测绘技术是最好的选择，既能保证测量数据的精准度，又能够提升测量工作的安全性。通常情况下，在对弯曲隧道和盘山公路进行测绘时，可以用边连式和点连式的方法形成观测三角，在利用三角形稳定原理的基础上来提升测量的精度。在进行布网作业时，也要将观测点布置成网状，然后再对观测点进行远程测量，从而得到精确的观测数据，精准定位。

2.4 用于外业测量和数据处理

外业测量是工程测绘的重点工作内容，也是GPS测绘工作的关键环节，外业测量的结果直接影响着整体测量工作的最终质量。因此，在进行外业测量之前需要制定科学完善的工作计划，从根本上保证外业测量的质量，并借助计算机和智能软件对外业测量数据进行精准的计算。根据观测地址、角度以及范围和时间等因素来制定测量计划，也是确保测量工作顺利开展的关键所在。一套科学完整的外业测量工作计划，需要将每一个测量环节都考虑在内，尤其是要对监视监测方面的工作要格外注意，科学规划好每个测量环节所需要的时间，提前做好测量工作的准备工作，即使遇到问题也能够及时地进行解决，并做好在GPS测绘过程中的数据记录和存储备份工作。从整体的角度来看，在工程测量中运用GPS测绘技术不仅能够有效缩短测量工作的实际需要时间，同时也能够减少人力资源上的成本消耗、降低劳动强度。当然，从事相关测量工作的人员也要不断提升自身的专业能力，最大程度上避免因人为因素而影响测量结果的精准度[3]。

3 GPS测绘技术的具体操作流程

3.1 做好前期准备工作

建筑工程的测量工作也是一项非常复杂的系统性工作，在正式开展之前需要结合实际情况来做好前期准备工作，在选择合适的测量区域之后，结合GPS测绘技术做好系统的计划，才能够充分发挥其技术优势，最大程度上保证测量数据的精准度。

3.2 确保顺利接收卫星信号

GPS测绘技术最具科学含量的就是采用全球卫星精准定位并及时传输信号，在地面上安装的信号接收机，能够高效接收卫星信号，并能够保证信号传输过程中的精准度和及时性。全球卫星的定位功能及传输速度都决定了其测量技术的高效和高精准度明显要优于传统的测量技术，在条件允许的前提下，相关的测量部门及测量人员也可以利用各种更加智能化的辅助手段来提高卫星数据的传输效率，进而更好地推进测量工作的有序开展。

3.3 测量数据处理

GPS测绘技术的自动化功能应用效果非常好，只要提前设置好需要采集的相关数据程序，即使不需要人工操作也能够自动开展观测工作，这样不仅有效节约了人力成本，同时很大程度上缩短了观测时间，提高了测量工作的整体工作效率。虽然GPS的测量结果在精准度上相对较高，但是为了避免出现测量数据的误差，也需要在进行观测点的选择时进行全面严谨的考察。此外，在运用GPS进行工程测量的过程中，也需要实时对数据进行有效处理，确保在卫星信号传递的数据量达到一定标准时，准确计算出具体的坐标位置。

4 GPS测绘在建筑工程测量中的应用对策

4.1 利用虚拟现实技术构建三维立体图像

在进行建筑工程测绘的实际过程中，影响其测量的外界因素也较多往往会直接影响测绘工作的顺利开展。GPS测绘可以通过虚拟现实技术来构建一个三维立体图像，然后利用仿真技术来清晰、仔细地检测每一个细节来有效解决这些问题和隐患，并对检测区域可能发生安全事故的地方进行标记，然后制定和采取相应的对策，既能保证测量数据的精准度，又能很好地保证测绘工作的安全性。

4.2 精准监测建筑工程的变形数据

在建筑工程施工过程中，工程变形的现象时有发生，一种是人为原因引起的对建筑物造成的破坏变形，一种是由于地壳变动导致的建筑物变形。GPS测绘技术由于其自身具有比较精准的定位功能，在对建筑工程变形监测的工作中发挥着比较重要的作用。通过GPS的精准定位，可以将建筑物变形的程度精准到1.0ppm，为后续施工及补救工作提供信息支撑的同时，也有利于后续施工的顺利开展。

4.3 精准计算临时水准点之间的距离

在传统测量工作开展的过程中，不难发现由于其在设计上缺少严谨性和调查的深入性，而导致实际测量数据较大的偏差，造成测量数据与实际数据极不相符而对工程施工造成严重的影响。利用GPS测绘技术能够很好地解决这一问题，该技术能够精准地计算出水准点之间的精确距离，尤其是在进行外业测量，在确保按照相关制度和标准来开展的基础上，也要制定好相关的测量计划，这样才能确保测量工作的顺利开展。

4.4 GPS的动态定位和静态定位

GPS测绘技术运用到建筑工程测量的基本原理，将物理与数学的几何基础理论结合到一起，并通过卫星群实时传输信号、通过地面的接收装置来收集信号而完成的测量工作。从现阶段建筑工程测量的要求来看，工作人员需要利用GPS来完成动态相对定位与静态相对定位两方面的测绘工作。两种测绘模式比较来说，静态相对定位的测绘方法比较简单，只需要在特定的观察时间内，将地面的接收装置按照标准进行摆放，但是其测绘获取的数据和图片需要由工作人员来进行人工的收集。而动态相对定位的作业流程就相对比较复杂，它主要是利用载波相对测量作为测量标准，而其中最关键的一点是观测地址的选择，在地面上安装接收装置，然后从不同的角度进行全面的动态观察来完成测量。

4.5 GPS测绘技术的路线布网

在运用GPS进行建筑工程测绘时需要进行全面布网，布网路线需要完全按照需要测量的路线来进行。特别需要注意的是，在实际的测绘工作中，技术人员要依据布网的不同区域对信息进行差异化的调整，确保实际测量信息的准确性，保证建筑工程测绘工作的质量。

5 GPS测绘技术应用的优化措施

5.1 技术层面的优化措施

在建筑工程中运用GPS测绘技术进行工程测量时，为了确保测量结果的准确性，必须要减少外部环境对GPS信号的干扰，想要做好这方面的优化主要是做好外部障碍物的清除和提高GPS技术抗干扰能力两项内容。此外，在条件允许的情况下，要尽量清除遮挡物的影响，对于无法清除或者移走的则需要通过增加基准点和细化测量分段等方式来实现精准测量，确保最终测量结果的质量。

5.2 操作技能方面的优化措施

GPS测绘技术对测绘人员的专业技术能力要求比较高，提升技术人员的专业技术水平能够在很大程度上减少或者避免人为因素对测量精准度的影响。另外，在管理方面也需要加强对GPS技术应用的标准和规范要求，结合技术应用的特定条件和现场的实际情况，制定科学、全面、完善、细致的测量计划，确保测量活动是按照测量目标来规范开展的。同时，在进行管理的过程中，也需要建立完善的技术培训和奖惩制度，以此来鞭策和提高工作人员的积极性和主动性，推动测量工作更好地开展。

6 建筑工程应用GPS技术进行测绘的注意事项

GPS技术在测绘的过程中比较容易受外界因素的影响，导致在观测的过程中出现短时间信号不稳定的现象，或者在某些区域内测量精度不高等的问题，产生这些问题的原因比较多，可能是由于施工条件复杂对GPS信号产生干扰导致的，也有可能是GPS所能观测到的卫星数量减少导致的，总之都会降低GPS的定位精度。为了避免这类问题的发生，要尽量选择地势开阔、树木遮挡少且地势较高的控制点，以减少自然环境对卫星信号的干扰；另一方面，也要注意对观测时间段的选择，尽量选择能够搜得到卫星数量多且稳定的时间段，并要仔细核对该时间段内可用的卫星数量，以保证后续测量时的卫星数量与该时段保持一致，以确保不同测量时段观测结果的高度精准。

7 结束语

综上所述，GPS测绘技术在现代建筑工程的测量作业中发挥着不可替代的作用，除了GPS技术本身具备的技术优势之外，也可以将其与测绘工程的其他优势进行有效融合，最大限度地发挥GPS测绘技术的测量作用，提高测量结果的精准度和整体质量，确保其的真实性和实用性。另外，测量相关的工作人员也需要深入了解和掌握GPS技术相关的专业知识，不断挖掘GPS技术应用的新途径和新方法，突破现有技术的限制和瓶颈，最大限度地发挥GPS测绘技术的作用，不断提高建筑工程的建设水平，促进相关行业的整体发展。