谢珂珂
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摘要：作为一项全新测绘技术，GPS技术以地球卫星为基础不仅可以提供高精度无线电导航定位服务，还可以在短时间内向全球各区域提供准确的三维空间坐标与时间信息，具有高精度、全天候、操作灵活等优势，近年来在建筑工程测量领域中得到了广泛应用，全面提高了建筑工程测量质量与效率，对建筑工程高精度动态坐标测量体系的构建有着重要意义。基于此，本文针对GPS技术在建筑工程测量中应用进行探讨分析，以供参考。
关键词：GPS技术；建筑工程；测量
引言
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。
1 GPS系统测量特点分析
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。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[1]。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[2]。
2 GPS技术在建筑工程测量中的应用
2.1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[3]。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，需要将若干数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）观测方法选择。
根据建筑工程测量项目类型与任务内容，工作人员应选择适当的观测方法[4]。例如，在开展建筑工程地基位移沉降监测作业时，采取水准测量方式，提前在建筑工程周边区域中设置若干数量基准点，确保基准点周边未分布信号干扰源。随后，在各基准点安装GPS接收机、搭设天线、连通电源，持续接收、跟踪锁定GPS卫星所发出的卫星信号，将信号导入数据处理软件中解译处理，即可直接获取测量值，准确评估建筑地基结构的实时位移量与沉降量。
2.2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[5]。同时，将一处流动信号接收机依次在各站开展短时间观测作业，对卫星信号进行连续跟踪，避免出现信号失锁问题。当出现失锁问题时，需要将失锁流动点的观测时间延长2min。
2.3数据采集及处理
（1）数据采集环节。工作人员首先对测量数据备份处理，开展一系列预处理操作，最大程度上减小人为、环境等因素对测量精度造成的影响，消除测量误差，然后结合三维坐标、已知高程点数量等信息，准确评估所采集测量数据的质量与精确度，最后将测量数据导入相关软件中。（2）数据处理环节。根据测量需求，工作人员灵活运用网平差结算法与基线解算法开展数据处理操作。与传统数据处理技术相比，可以辅助或替代人工进行自动化计算，提高数据处理效率，减小人为因素对数据精确度造成的影响。同时，能够减小计算误差、降低计算错误等问题的出现概率。可选择组合采取静态测量、快速静态测量技术，当两项技术所获取测量值相似、测量精度符合相关标准时，则表明数据准确度得到保障，直接对GPS信号进行解译处理即可。如果二者测量值偏差较大，那么表明测量精度受到点位位置影响，需要对测量数据进行优化处理，适当调整观测时段，以此减小数据处理误差。
结束语
综上所述，在建筑工程测量领域中，GPS具有较强的优越性，实现了测量效率、测量精度与项目质量的全面提升。因此，在工程建设过程中必须加大对GPS技术的应用力度，将其作为工程测量技术体系的重要补充措施及核心技术手段。同时，GPS技术在实际应用中也存在一些问题，需要对GPS技术体系进行创新探索，积极采取各项技术改进措施，提高技术价值。
参考文献
[1]张红兵.GPS技术在建筑工程测量中的应用分析[J].现代物业(中旬刊),2018(05):54.
[2]陈能辉.数字测量技术在建筑工程测量中应用分析[J].建材与装饰,2016(35):227-228.
[3]陈恩健.测绘新技术在建筑工程测量中的应用思路研究[J].江西建材,2016(12):239+243.
[4]孔令宇.GPS技术在建筑测量中的应用剖析[J].城市地理,2016(10):131.
[5]万德祥.GPS技术在建筑工程测量中的应用分析[J].建材与装饰,2016(04):18-19.