對GPS技術在建筑工程測量中的應用的探究

趙東東+周海波

摘 要：隨著科學技術的不斷更新與進步，GPS測量技術的運用憑借其高精準和高效率的特點在建筑測繪中備受青睞，有力地推動了建筑工程建設的不斷發展。本文通過對GPS測量技術的技術特性分析，探析了其在建筑測量中的應用，望成為建筑工程測繪技術的借鑒。

關鍵詞：GPS技術；建筑工程；測量；應用

隨著建筑相關技術的不斷提高，GPS技術靠其廣泛的用途及高效率的特點，為建筑工程的測量提供了大量相關數據。這些數據大量全面，并且具有較高的精準度，大幅度提高了建筑測量的工作效率。此外，GPS技術在跟隨科學技術的不斷更新的腳步下，也快速發展出了兩種高效率測繪方法，這兩種方法分別是快速靜態定位和靜態定位。這又大幅度提升了建筑業的測量技術，刷新了測量技術的新高度。所以，對GPS技術在建筑工程測量中的應用進行研究非常的必要。

一、GPS技術的基本工作原理及組成

（一）GPS技術的基本工作原理

GPS技術的基本工作原理是距離交會法。首先，確定好GPS信號接收裝備的位置，很快來自三顆或更多的衛星發散出的GPS信號就會被其感知并接收。然后，衛星和信號接收裝置之間的距離以及信號發出的實際位置就可以根據信息接收裝置所接收到的數據進行分析得到。而后再利用距離交會法對當前的測量值進行分析計算，并得到信號接收裝置的三維坐標。最后利用三維立體的坐標進行表示。一次完整的測量實驗就完成了。然而在實際的建筑工程測量中，地面固定的坐標系統通常應用的更為廣泛。

（二）GPS技術的組成

1、空間衛星群。GPS衛星群一共由24顆衛星組成，其中有21顆是工作衛星，還有3顆在軌的備用衛星。它們以4顆一組為單位進行了平均分配，分配于6條不同的平面軌道上都互成60度，并以12小時為周期進行運轉工作。這種分配方式使得至少4顆GPS系統中的衛星能夠在全球的任何時間任何地點處被觀測到。GPS的空間衛星群部分主要是為了觀測需要觀測的目標，并將觀測到的數據進行轉化，變成地面監控系統或用戶設備可以接收的各種碼和載波信號，以此來實現對目標的控制和定位。

2、地面監控系統。GPS地面監測系統是由1個主控站、3個注入站和5個監測站三個部分組成，其在GPS系統中的作用至關重要。其中，GPS主控制站位于美國科羅拉多州，主要負責對地面天線接收的衛星信號傳回地面的信息進行監控和收集，然后根據收集到的信息來計算衛星星歷等數據，從而實現對衛星的調整以及對衛星運行的控制。

3、GPS信號接收機。GPS信號接收機也就是GPS的用戶端，由主機、電源和天線組成，它的作用主要是搜索、追蹤以獲得衛星信號。具體表現為：當它搜索感知到衛星后，會跟蹤衛星所發出的信號，并對其進行變換、放大和處理，從而計算出它自己—GPS信號接收機的相關信息，如：經度、緯度和高度等。

二、GPS技術在建筑工程測量中的應用

（一）在建筑的測量中提供技術參數

通過利用GPS技術進行工程測量的過程中對設計精度的不斷提高，來確保GPS測量設計網在整個工程測量工作中的良好工作，這種選擇是由兩方面因素決定的。第一，在選擇并確定首級控制網這個過程中，設計網點之間的誤差是要根據實際需求和測邊情況來確定的。第二，為了確保設計網的工作效率和效果，需要在設計網形成的過程中對GPS接收機進行比較科學合理的設計。而這些設計都是基于GPS衛星提供的實際數據，通過對GPS在建筑測量中提供的技術參數進行分析，才能更好地進行設定。

（二）為建筑的測量提供多種選址參考

為了保障觀測的精度，觀測點的選擇必須是合理并科學的。GPS技術的應用，使得尋找視野開闊、障礙物少，以及電磁輻射干擾較小地區的任務變得簡單。GPS技術的應用，充分抓住了利用原點的原理，減少了對觀測點建設的投資，確保了整體觀測網的較高工作效率，使得觀測者更好地觀測觀測目標。

（三）科學地指導建筑的外業

外業的操作很大程度地決定了最終工程觀察的質量，因此，外業的操作無疑是建筑工程測量工作中的關鍵環節，必須對其提供科學合理的指導與規劃，而GPS技術提供的大量且高精度數據很好地為指導了外業操作提供了基礎。例如：觀測的最佳角度、最佳時間以及衛星狀況等數據，都對觀測工作的有效性及準確性起著重要作用。因此，我們說GPS技術的應用能夠在觀測過程中及時調整數據，提高觀測工作對整個觀測網的監管力度和了解程度，最終提高了整體的觀測水平。

（四）為數據的處理提供了方法

在實地進行外業工作所獲得的數據并不能直接投入實際的工程建筑中，需要進行科學的校驗與處理，從而為建筑工作的開展提供科學的依據。GPS技術對自身在數據的處理與分析方面的能力進行了突破性提高，這有利于提高數據的準確性及可靠性。

三、結語

總之，GPS技術的使用是科學技術不斷發展的產物，它憑借自身高測量精度、高測量效率、高節約成本及操作簡單等優點，被不斷廣泛地應用于建筑工程測量中。并且隨著科學技術的進一步發展，GPS技術將在建筑工程測量中發揮更加重要的作用。對建筑工程測量中，GPS技術發揮的作用，是一個與時俱進的話題，我們應該合理利用它的優勢，使之發揮更大的作用。

參考文獻：

[1]鐘寶.GPS技術在建筑工程測量中的應用分析[J].科技創新與應用，2016，22：262.