探析GPS技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用

摘 要：科學技術(shù)水平的不斷提高，推進了現(xiàn)代化數(shù)字測量技術(shù)的進步，以GPS技術(shù)為代表的測量技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在建筑工程測量中的應(yīng)用，提高了建筑工程測量數(shù)據(jù)的效率和質(zhì)量。故此，文章將對GPS技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用進行分析，希望能夠為業(yè)內(nèi)人士的相關(guān)研究提供一些參考。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；建筑工程；測量；應(yīng)用

建筑工程隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展逐步增多，人們開始高度關(guān)注建筑工程的質(zhì)量與安全。測量是建筑工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對保障建筑工程的建設(shè)質(zhì)量具有重要的作用。隨著科學技術(shù)的進步，以GPS為代表的現(xiàn)代化數(shù)字測量技術(shù)逐步應(yīng)用在建筑工程的測量中，極大的提高了工程測量的精確度和效率。本文首先概述了GPS技術(shù)的原理和特點，之后就GPS技術(shù)在建筑工程測量中的具體應(yīng)用進行了探討。

一、GPS技術(shù)的概述

（一）GPS技術(shù)的原理

GPS技術(shù)主要依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射信號，根據(jù)衛(wèi)星分布在不同軌道上的特點進行多角度的定位活動。GPS是一種可以定時與測距的空間交會定點導航系統(tǒng)，能為用戶提供高精度、高實時性及連續(xù)性的三維位置同時還可測定三維速度和時間信息。GPS系統(tǒng)主要由空間段、控制段、用戶段3個部分組成（詳見圖1），其運行原理主要是衛(wèi)星發(fā)射出測距信號及導航電文，用戶利用設(shè)置的GPS信號接收機同時接收3個以上GPS衛(wèi)星信號，準確定位測站點與3個以上衛(wèi)星間的距離，并計算此時衛(wèi)星的空間位置坐標，再利用距離交會法解析計算測站點的位置坐標，進而完成測量工作。

（二）GPS具有的優(yōu)勢

第一，高精度。GPS的定位方法包括偽距法、載波相位測量以及差分GPS定位等，能夠?qū)崟r處理系統(tǒng)內(nèi)差分觀測值，利用4個以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤及相關(guān)的幾何圖形就可以進行厘米級定位。據(jù)調(diào)查實踐數(shù)據(jù)顯示，GPS測量技術(shù)在10km范圍內(nèi)定位精確度可達到10-20mm+1 ppm，并且點與點之間相互獨立，無誤差積累。所以該測量技術(shù)適用于快速布設(shè)施工控制網(wǎng)及線路控制點的測量。

第二，操作便捷、效率高。傳統(tǒng)的工程測量主要利用三角網(wǎng)、導線網(wǎng)等方法，這些方法要求點間通視且精度分布不均勻，測量效率偏低。GPS測量技術(shù)的有效應(yīng)用能夠在精確定位觀測站平面位置的同時準確測定觀測站的大地高程。另外，GPS技術(shù)中的實時動態(tài)差分法具有高度的自動化，只需準確定位GPS信號接收機，連接數(shù)據(jù)處理設(shè)備，便可進行測量工作，操作簡便快捷。在進行實際測量時能夠靈活的選擇觀測地點，并合理控制觀測間距，提高觀測數(shù)據(jù)的精確度和效率，減少了測量作業(yè)人員和工作量，節(jié)約了投入成本。

第三，連續(xù)性好。GPS測量技術(shù)受自然環(huán)境因素影響較小，在測量條件滿足要求的前提下可進行連續(xù)性觀測，不受時間限制。GPS測量技術(shù)能夠在地形復(fù)雜、地物障礙較多地區(qū)進行快速、高精度的定位作業(yè)，降低了測量工作量，極大地縮短了建筑工程測量時間。

二、GPS技術(shù)在建筑工程測量中的具體應(yīng)用

（一）在建筑施工放樣中的應(yīng)用方法

建筑工程施工放樣是測量的一項重要內(nèi)容，需要與施工計劃與進度相配合。施工放樣的內(nèi)容主要有基礎(chǔ)施工放樣、上部結(jié)構(gòu)放樣和高程建筑施工放樣。其中基礎(chǔ)放樣是初期測量工作包括平面位置及孔樁的放樣，具體來說有放樣基槽（基坑）開挖邊線、控制開挖深度、放樣基層施工高程和放樣基礎(chǔ)模板位置等內(nèi)容。GPS坐標放樣在地形起伏較大的地段具有較大的優(yōu)勢，采用RTK技術(shù)進行放樣只要將已經(jīng)設(shè)計好的點位坐標輸入其中電子手簿中，就能夠明確放樣點的具體位置，快速、便捷并且有利于后期的查閱。

（二）記錄并有效處理測量數(shù)據(jù)

控制點測量、地形圖測繪以及施工放樣測量的數(shù)據(jù)必須及時進行詳細的記錄和整理，嚴格按照要求及時填寫有關(guān)測量全過程的各項內(nèi)容，外業(yè)觀測中接收機中的數(shù)據(jù)文件和電子手簿中的數(shù)據(jù)應(yīng)及時備份，避免數(shù)據(jù)破壞和丟失，為后期的施工提供數(shù)據(jù)支撐。此外，還要做好測量數(shù)據(jù)的分析處理工作。GPS測量作業(yè)的數(shù)據(jù)記錄應(yīng)包括觀測數(shù)據(jù)、測量手簿、其他記錄三類。觀測記錄包括（原始）觀測數(shù)據(jù)、對應(yīng)觀測值的GPS時間、測站和接收機初始信息等。C，D，E級GPS網(wǎng)基線可采用隨接收機配備的商用軟件解算；RTK數(shù)據(jù)的下載利用隨機接收機配備的商用軟件，包括點名、三維坐標、點屬性、坐標殘差。根據(jù)精度的實際要求以及軟件的功能，結(jié)合精度要求及實際情況，分析處理下載數(shù)據(jù)，確保測回值、收斂誤差、點屬性符合相關(guān)要求，之后進行編輯、輸出工作。

（三）建筑變形監(jiān)測

在建筑變形監(jiān)測中有效應(yīng)用GPS技術(shù)，是利用GPS精密定位技術(shù)構(gòu)建變形監(jiān)測網(wǎng)，周期性觀測基準點和變形觀測點。GPS技術(shù)在監(jiān)測建筑變形時主要包括動態(tài)和靜態(tài)2種類型，在進行動荷載等動態(tài)變形監(jiān)測時，首先在變形體外穩(wěn)固處安置一臺GPS接收機，其作為連續(xù)運行的基準站；在變形點上安裝數(shù)臺GPS接收機天線，將其作為流動站，實施連續(xù)觀測。GPS技術(shù)在建筑變形監(jiān)測中的有效應(yīng)用具有連續(xù)性、自動化、實時性等優(yōu)勢，提高了建筑變形監(jiān)測的效率和質(zhì)量。

三、結(jié)束語

綜上所述，GPS測量技術(shù)具有高精度、操作便捷及效率高、應(yīng)用范圍廣、連續(xù)性好等特點，在施工放樣、記錄并有效處理測量數(shù)據(jù)、建筑變形監(jiān)測等方面得到了廣泛的應(yīng)用，建筑工程測量中有效應(yīng)用GPS技術(shù)能夠極大地提高建筑工程測量數(shù)據(jù)的精確度以及效率，保障建筑工程后期的順利施工。

參考文獻：

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