刘涛 李稳
淄博经纬勘测设计有限公司 山东 255000
摘要：GPS定位系统的研究起源于美国，主要应用于军事研究，而后新一代的定位系统建成，功能更加全面，主要涉及的领域是地形图的测量GPS定位系统是基于无线传输系统，借助卫星导航仪开展的地形图测量工作，其在应用过程中具有速度快、自动化能力、地理测量坐标准确等特点，因此其在各个领域中得到应用。本研究主要以其在建筑工程大比例尺地形图测量中的应用进行分析，结合案例分析法，阐述GPS定位系统的工作原理，同时对其控制网主要技术参数要求进行分析，以期为相关领域提供理论参考。
关键词：GPS技术；建筑工程测量；应用研究
引言
随着我国城市化进程的不断加快，建筑行业规模不断扩大，对建筑工程质量的要求也越来越高。为有效保障建筑工程建设质量与安全，应当重视工程测量技术对建筑工程建设的重要作用。在工程测量中，要充分保障工程测量工作的有效性，保证测量数据的准确性，才能有效提升建筑工程建设精度，进而推动建筑行业的进一步发展。
1建筑工程测量工作概述
在建筑工程施工中，应用工程测量技术，能够对工程质量实现有效控制，充分保障建筑工程质量。有效应用工程测量技术，确保相关测量结果的准确性，可以有效提升建筑工程项目施工的合理性与有效性，充分保障建筑工程施工的安全性。在建筑工程施工中，应当重视工程测量技术的应用，在测量过程中，要注意遵循严谨的工作方式，针对不同的建筑工程，结合施工现场的具体状况选择合适的测量技术，一定要保证相关测量结果的准确性，才能为建筑工程提供有效的数据支持，进而保障建筑工程施工的顺利进行。
2 GPS技术原理
GPS技术是通过在测区内放置卫星信号接收设备，接收机同时接收多个地球卫星发送的信号，采取各种灵活的处理方式，将卫星信号传播时间、信号发出距离等已知信息数据导入特定计算公式，即可获取接收机的三维实时空间坐标，然后构建工程控制网、绘制三维立体坐标体系。同时，不同GPS技术测量方式的工作原理存在差异，以实时差分定位测量、载波相位测量定位为例。实时差分定位测量是在已知精确坐标的点位上放置GPS接收机，将其作为基准站，根据已知坐标设定观测校正值，通过无线电设备向保持运动状态的流动站发送校正值，以此消除GPS测量结果中的误差，提高测量定位精度；载波相位测量定位是提前在GPS卫星中预设导航电文和测距码，接收机对所接收GPS信号进行处理，去除卫星电文及测距码，开展重建载波操作。由于GPS信号与接收机天线装置会存在相位延迟，因此需要对重建载波与本振信号进行相位计算，以获取准确的相位差，减小相位延迟对测量精度造成的影响。
3 GPS系统测量特点分析
根据实践及系统使用经验分析看，GPS系统测量主要具有以下4个特点。1）测量精度高。与常规测量相比，在基准线50km以下时，其测量精准度可以达到1×10-6，随着基准线的逐步增大，其定位精度逐步提升。2）侧量基准站可远程对接。在测量过程中，不受到距离的限制，根据实际测量需要确定待测点，各测站之间无需通视，选点灵活方便。3）观测时间较短。GPS测量过程中每站测量过程中的静态相对定位时间在20min，动态相对定位仅需几秒钟即可实现。4）仪器操作简便，可进行全天候作业。GPS系统属于信息化、自动化系统设计，在使用过程中只需进行简单调试，保证数据网络的稳定性即可使用，对于开机后的参数进行标准化设定，以防数据测量精度不够；此外，GPS系统卫星分布均匀，由于可进行数据的自动检测，因此测量工作效率高，不受天气变化影响，可实现全天候检测作业。
4 GPS技术在建筑工程测量中的应用
4.1制订测量方案
（1）技术设计。根据测量项目情况明确GPS测量精度要求，合理选择基准点位置与网形设置方式。目前，在多数建筑工程测量项目中往往需要设置12个控制点，然后在其基础上构建工程控制网。其中，2个控制点负责对已知平面开展联测作业，5～6个控制点为高程控制点，采取连边法布置工程控制网。同时，可选择采取二级网络设置方式，将平均边长度值控制在1000m以下，并将测量误差值控制在10～4m以下。（2）观测选址。尽量将测量点设置在视野较为开阔、障碍物数量较小、无电磁干扰源的区域中，保持相邻测点的合理间隔距离，以此扩大GPS测量范围，提高测量效率。禁止在分布大功率无线电通信电磁、大型河流水域的区域中设置测量点，水体与通信电磁将会对GPS信号的传播性能与质量造成影响。同时，将测点设置在平面较高的区域中，提前检查地面稳定性，必要时对地面进行硬化平整处理。（3）确定观测时间。与传统测量技术相比，GPS技术具有全天候作业的特征，减小了气候条件对测量精度造成的影响。但在技术实际应用中，量地球卫星瞬时坐标作为已知点位，若观测时间选择不当，则观测效果会受到大气折射、可视GPS卫星数量不足问题的影响。因此，工作人员必须综合分析气候条件、GPS卫星轨迹等因素，合理选择观测时间。
4.2测量控制应用
导线测量随着GPS系统测量的出现而逐渐退出历史舞台，同时导线测量也已经不能满足大比例地形图测量的标准，因此GPS系统测量将逐步成为建筑工程大比例尺地形图测量中主要应用技术。从GPS系统静态测量过程中具备的特点及优势分析看，GPS系统在作业的过程中无需通视，增加了测量工作开展的灵活性，通视可以有效的提升测量的精准度。对于静态的测量控制来说，后续的数据处理存在一定缺点，往往会由于测量控制过程难以把控，导致重复测量，使得数据精度缺失，因此在测量控制应用过程中，应保证定位结果的精度，力争测量成功率。
4.3外业测量
在外业测量环节，不同GPS作业模式的操作要点不同，工作人员应注意以下事项：（1）在采取经典静态定位方式时，需要同时在基线两端部位设置信号接收机，同步对4颗及以上的GPS卫星进行跟踪观测，要求将1km范围内的相对定位误差控制在5mm以下。随后，对基线观测封闭图形进行平差处理，减小测量误差。（2）在采取快速静态定位方式时，在测区内设置1处基准站、1处流动站，各站点内均安装信号接收机，基准站负责对GPS卫星进行持续跟踪。流动站负责依次在各点位对GPS卫星开展,观测作业。这项技术主要适用于建立工程控制网，需要将基准站与流动站间距控制在20km以下，将GPS卫星数量稳定控制在5颗及以上。（3）在采取准动态定位方式时，提前在测区设置1处基准点，安装信号接收机持续对GPS信号进行跟踪观测。
结束语
随着社会经济的不断发展，我国建筑工程行业快速发展，加强建筑工程测量工作，控制建筑工程质量，对于建筑工程行业进一步发展具有重要的意义。在建筑工程测量过程中，应当重视测量工作对建筑工程质量的提升作用，采用先进的工程测量技术，提升测量人员的技能水平，完善相应的测量管理制度，才能更好地发挥工程测量技术效果，进而有效控制建筑工程质量。
参考文献
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