簡析GPS技術在建筑工程測繪中的應用

閆春雨

【摘 要】 GPS測繪技術在建筑工程測繪中的應用，不僅提高了建筑工程測繪的效率和可靠性，而且降低了作業強度。為了充分發揮其作用，本文簡述了GPS技術的工作原理及其在建筑工程測繪中應用的主要特征，對GPS技術在建筑工程測繪中的應用進行了簡要分析。

【關鍵詞】 GPS測繪技術 工作原理 建筑工程測繪 特征 應用

一、GPS測繪技術的工作原理

GPS測繪技術的應用主要由接收裝置和環球通訊衛星組合而成，屬于一種無線電導航定位系統，當前在建筑工程測繪過程中，GPS技術的應用較為普遍，這就對測繪工作者提出了更高要求，而了解GPS的工作原理則是至關重要的。通常來講，GPS技術定位的實現，主要根據測繪中的距離交會定點原理。首先，假設在待測點某處，設置一個GPS接收機，然后于某一時刻，同時接了三顆或三顆以上衛星所發出的信號，依次為：衛星S1、衛星S2、衛星S3 等的信號。其次，通過計算和處理數據，就可以知道此時接收機天線的中心到衛星之間的距離：分別為P1、P2、P3。最后，再根據衛星星歷，得出衛星的三維坐標。

二、GPS技術在建筑工程測繪中應用的主要特征

1、實時獲取定位。GPS技術中的RTK技術是構建在GPS技術之上的創新。RTK技術指實時動態載波相位差分技術，是一種新的常用的GPS測繪方法，RTK技術采用了載波相位動態實時差分方法，能夠實時獲取定位，是GPS應用的重大里程碑。同時在使用GPS測繪時，測繪人員不但能得到觀測點的平面位置，還可以同時得到觀測點的大地高程，實時獲得觀測點的三維坐標。

2、測繪無需通視。GPS技術測繪觀測點無需通視，只要GPS設備安裝在空曠無遮擋的區域，就能清晰、準確的接收信號。

3、操作簡單特征。GPS測繪中的許多工作是由儀器完成的，無需測繪人員繁瑣的手工操作。在具體測繪時，只要工作人員做好GPS儀器的安裝，能打開或關閉儀器，注意觀察儀器的工作狀態即可。

4、全天候工作的特征。GPS測繪可以不受天氣、不受時間、不受地點的限制連續測繪，并且對數值的精確度也不會產生影響。

5、測繪數據更為精確。在測繪距離不大時，GPS測繪和紅外儀測繪相差的數值不大，紅外儀測繪僅比GPS測繪偏差4ppm。而隨著測繪距離的加大，GPS測繪的優越性則更加突出，紅外儀的偏差會進一步加大，甚至可以達到5cm-10cm的偏差，會影響測繪數據的準確性。

三、GPS技術在建筑工程測繪中的應用分析

1、合理設置GPS基線向量網。具體表現為：（1）在GPS測繪前，應當設計GPS測繪工程項目及GPS測繪具體實施方案，包括人員調配、測繪目的、測繪范圍、測繪位置、工程控制網的面積等。通過確定控制網的用途、目的及整體精度要求，控制網點的點位分布、數量及密度要求，了解工程后期所需要提交的各項數據及測繪成果，還包括了項目的耗時要求與經費限制，根據項目的相關要求與相關技術規范進行建筑工程測繪的技術設計及前期準備。（2）對測繪范圍應用GPS技術進行測繪。當測繪隊伍在測區進行項目實施時，應當先熟悉、了解測區的點位具體情況，包括位置、上點的難度，測區交通狀況、測區內經濟情況等，以便日后的測繪工程能順利開展，減少阻礙。通過衛星狀況預報，選擇適宜的觀測時間段，然后根據衛星狀況、測繪工程的進度及測區的實際發展情況，確定完善的工程方案，安排觀測小組進行外業觀測，同時對所獲得的外業數據及時進行處理、求解基線向量并進行工程質量考核、評估。（3）GPS測繪工作完成后，應當對測繪結果進行結果分析與質量評估。通過外業觀測對基線向量進行質量檢驗，求解控制網中的各點具體坐標，然后對整個GPS控制網的設置與數據情況進行分析、研究，總結項目的技術經驗、驗收項目的成果。

2、GPS定位技術在建筑工程測繪中的應用分析。GPS定位技術在建筑工程測繪中的應用原理：將物理和幾何學科的相關基本原理進行有效結合，利于GPS系統的地面接收裝置和空間衛星，多角度地定位測繪對象。至今為止，在建筑工程測繪的實踐中，GPS定位技術主要包括兩個方面：一種是實時動態相對定位；另一種是靜態相對定位。具體地講，靜態相對定位主要由多臺地面接收裝置排列而成一條基線，同步觀測目標對象，整個觀測時間大約持續45分鐘，最后由專業技術人員來統計和處理測繪結果。具體地講，靜態相對定位的操作流程比較簡單，實時動態相對定位則要根據載波相對觀測繪，然后選取比較精確的控制點位，以此作為建筑工程測繪的控制基站，安裝地面的連續接收裝置，連續觀測不同角度所傳送的實時動態信息。通常對于一個GPS接收機而言，需要準確的三維定位，且要同時接收四顆或四顆以上的衛星信號。不過，如果將定位精度設在厘米級，這時就需要接收五顆及五顆以上的衛星信號。因此在必要的條件下，GPS定位技術結合慣性導航技術，這樣有利于實現更好的測繪效果。

3、虛擬現實技術在建筑工程測繪中的應用分析。通常對于傳統建筑工程測繪，需要工作人員進行實地測繪，一旦遇到較差的地質條件，極容易發生安全事故；而利用GPS虛擬現實技術測繪時，可以有效解決這一問題，它能夠測繪地質條件相對復雜的地區，由GPS虛擬現實技術創建的測繪環境，常常具有交互作用、逼真等優點。同時，在GPS系統中，不只是虛擬現實技術，還有計算機繪圖技術，都可以高效率地描繪出清晰的三維圖像，從而建立科學的建筑工程測繪流程，準確地指出重點測繪項目，以及需要注意的安全事項。除此以外，采用建筑工程測繪合理地分析模擬流程，可以有效地解決傳統測繪技術應用效率低的問題，而且可以增強測繪方案的安全性、技術性和可操作性。

結束語

綜上所述，GPS測繪技術現代建筑工程測繪中不可缺少的重要技術，對于建筑工程建設可持續發展具有重要影響。隨著科學技術的發展，GPS技術為建筑工程測繪技術的發展提供了新方法與新技術，提升了建筑工程測繪的效率和可靠性。

【參考文獻】

[1] 王霜.GPS測繪技術在工程測繪中的應用探析[J].世界有色金屬，2017（07）.