GPS定位系統在房屋建筑測量中的應用

張道亮

摘 要 GPS定位系統是空間衛(wèi)星群與地面監(jiān)測系統兩個部分所構成的。GPS地面測控系統：GPS地面測控系統含有主控站一個，注入站三個與監(jiān)測站五個，主控站功能主要在于按照各個監(jiān)控站通過GPS觀測數據對衛(wèi)星鐘改正參數及衛(wèi)星星歷等加以計算，同時把該數據經注入站輸送至衛(wèi)星當中；此外，其也可控制衛(wèi)星，對衛(wèi)星發(fā)送指令，同時對備用衛(wèi)星予以調度等。監(jiān)控站功能主要在于對衛(wèi)星信號加以接收，對衛(wèi)星工況進行監(jiān)測等。而注入站功能則在于把由主控站所計算數據注進衛(wèi)星當中。為此，本文接下來將理論結合實際，深入分析GPS定位系統在房屋建筑測量中的應用情況，并對一些關鍵內容加以闡述。

【關鍵詞】GPS定位系統；房屋建筑測量；應用

伴隨國民經濟飛速發(fā)展，某些方面工程建設進程較之以往明顯加快，而這同時也給工程建設帶來了更大的挑戰(zhàn)。從當前建設角度出發(fā)，超高層和高層的建筑物已是建設發(fā)展的必然。如今有更多高層建筑涌現出來，其結構造型漸趨復雜，對人類基本需求予以滿足同時，對于當前房屋建筑測繪也提出更高的要求。GPS定位系統是新型測量系統，現如今已被諸多航空攝影、地形測量、大地測量及工程測量工程應用。將GPS定位技術應用在房屋建筑測量當中，是近幾年來才興起的，這主要是由于GPS定位系統能夠對全球任意地點使用者全天不間斷提供具有高精度保障三維速度、三維坐標與時間等信息技術參數，讓房屋測繪變得更為輕松便捷。本文主要對GPS定位系統在房屋建筑測量中的應用進行一番深入分析，同時通過歸納總結得到一個相對客觀的結論，那就是GPS定位系統在目前房屋建筑測量中具有十分廣闊發(fā)展前景，其未來發(fā)展藍圖將會是非常美好的。

1 GPS定位系統工作原理分析

GPS定位系統是一類可以授時同時可以測距空間交錯定點導航體系，它可以對全球用戶持續(xù)發(fā)送高精度、實時三維坐標位置，同時很好測定時間信息與三維速度。此技術主要原理是系統內部衛(wèi)星對外輸送導航電文與測距信號，衛(wèi)星位置信息也在導航電文之中，用戶憑借GPS定位系統信號接收儀可以在同時接收超過三個衛(wèi)星信號內容，對接收儀天線中心位置加以明確，也就是測站點和超過三顆GPS衛(wèi)星間距，同時對這時GPS衛(wèi)星空間位置坐標予以結算，借助距離交錯法對測站位置坐標進行結算。依據測距原理，不難發(fā)現GPS定位系統存在如下定位原理及方法：一是通過偽距法確定位置；二是通過載波相位對定位予以測量；三是利用差分方法做GPS定位等。當前，大地接收機載波相位的測量精度維持在約1.5毫米，或是更高。在實際應用該系統時，想要讓衛(wèi)星軌道誤差還有電離層、對流層折射誤差、接收機的鐘差與衛(wèi)星鐘差降至最低，就可把載波相位的測值各類線性間差分值視為觀測值，取得兩點間精確度較高GPS基線向量（也就是坐標差）。

2 房屋建筑測量中GPS定位系統應用優(yōu)勢

2.1 測量精準度高

利用GPS定位系統在對控制網和線路的控制點進行快速測量中，獲得數據信息較為可靠，而且工作效率較高。流動站對基準站數據進行接收時通常需經數據的鏈接裝置獲得，同時還要對GPS的觀測數據進行采集，只要確保超出四顆衛(wèi)星相位的觀測值跟蹤及必要幾何圖形，提供厘米級的定位結果便不是什么難事。相關實踐資料顯示，通常10km范圍中便可實現約（15mm+1ppm）的精度，同時數據可靠性是較高的，點同點間互相獨立，不會累積誤差，所以可以說其測量精準度更高。

2.2 測量時間較短

傳統工程控制及大地測量會通過導線網、三角網等方法施測，不但耗費工時，還需要達到點間通視標準，通視精度分布也不均衡。但結合GPS定位系統，對觀測站的平面位置予以精確測定時，對觀測站大地高程也可實現精確測定，減少傳統測量時測量儀器搬站次數及控制點的數量，也盡可能的避免了因為粗差導致返工情況，測量作業(yè)人數及時間大大減少了，卻與此同時提升了工作效率及水平。

3 GPS定位系統在房屋建筑測量中的實際應用

3.1 GPS定位系統技術參數確定

GPS定位系統技術參數，基本上包含如下幾方面：一是設計精度。按照工程所需及測區(qū)狀況，選取特殊地區(qū)等級GPS網當作測區(qū)首級的控制網；二是設計基準與網形。控制網共計12個點，當中聯測已知平面的控制點有2個，高程的控制點有5個。結合三部GPS接收儀進行觀測，網形布置為邊連式；三是觀測計劃。依照GPS可見預報圖及幾何圖形的強度，選取最為合適觀測點，同時將實施調度表布置出來。

3.2 GPS定位系統技術測量外業(yè)實施

應用GPS定位系統進行測量時，衛(wèi)星被視作空間觀測對象，形成無需地面點后方交錯，各接收機也具有自身控制點，經接收數據解算得到點經緯坐標值，多個接收儀一同接收數據構成三角網形在平差解算時發(fā)揮應有作用，而自由網沒有約束平差獲得坐標，進而再對已知控制點做約束平差取得相應坐標。而且各單位中GPS聯測與高等級的導線都有自身不同方法與軟件做平差解算操作。當導線距離較長時投影會發(fā)生變形，而對投影變形操作對坐標系統建設具有決定性作用。

3.3 GPS定位系統技術測量數據處理

GPS接收儀觀測已大部分實現智能化與自動化發(fā)展，同時觀測的時間也在大幅縮短，使作業(yè)強度有所減少，觀測的時候衛(wèi)星空間分布與衛(wèi)星信號質量會對觀測效果有直接影響。因為個別點受到地形條件等約束，對衛(wèi)星觀測和信號質量有巨大影響[4]。所以，需要嚴格依照相關標準選點，挑選最佳時段進行觀測，此外要重視通訊設備使用情況。利用GPS定位系統測量數據傳輸與處理為隨機完成的，但凡符合接收衛(wèi)星信號質量與已知數據精度、數量的條件，便可方便快捷得到滿足條件的坐標。

4 結語

綜上所述，GPS測量是指借助測量式GPS接收機開展定位測量工作，主要用在各類控制網當中。測量過程中，可將GPS接收儀天線位置視作靜止的，這樣在處理數據時，接收儀天線是一個不會隨著時間而變化的量，經接收衛(wèi)星數據獲取待定點坐標。測量時，GPS測量實際觀測模式由多部接收儀處于不同測站靜止同步測得。可以說通過GPS定位系統，確保了測量數據精準性，以防止全站儀導線選點方面的劣勢。打個比方，通過全站儀進行測量的時候應當選擇視野開闊、地勢較高的地方，導線邊緣長度需要按照相應標準盡可能向平均邊長靠攏，不同導線的各邊長也不可以有太大差距，兩條相挨著的導線之間應確保通視。結合GPS定位系統，也防止人為操作全站儀而因主觀因素造成的誤差，進一步的確保了采集數據的準確性。

參考文獻

[1]趙卓輝，王海濤，楊耀等.GPS定位測量技術在房屋建筑工程中的應用[J].建筑技術，2014（05）：396-399.

[2]吳建明.淺談橋梁施工測量的技術應用——GPS定位系統[J].中國新技術新產品，2009（12）：35.

[3]余勤學.GPS系統在房屋建設測量中的應用方案設計[J].低碳世界，2016（03）：189-191.

[4]劉貴波.淺談高層及超高層建筑施工GPS定位控制測量[J].科學之友，2011（04）：150-151.

作者單位

秦皇島市住房保障和房產管理局 河北省秦皇島市 066000