GPS技术在建筑工程测量中的应用分析.doc

1、1GPS 技术在建筑工程测量中的应用分析摘要：本文主要分析了 GPS 技术在建筑工程测量中的应用，首先介绍了由空间卫星群和地面监控系统构成的 GPS 全球定位系统的构成以及利用距离交会法的 GPS 定位原理，然后详细阐述了 GPS 技术在建筑工程中的测量方案设计、外业实施以及测量数据处理等方面的应用，从而为建筑工程的安全施工提供了有利的保障。 关键词：GPS 技术；工程测量；距离交会法；测量时段 1. 概述 随着国民经济的不断快速发展，国家相关部门对于社会生产生活的基础工程的建设越来越重视。然而人们对于建筑质量和需求的不断提升，也使得工程建筑的高度和复杂程度不断提高，这无形之中增加了建筑工程的

2、工程技术和质量控制的难度，使得常规的对于一般建筑工程检测和测量的技术方法手段对于现代建筑工程来说已不再适合，所以亟需新的技术方法来完成现代建筑工程的测量工作。基于全球定位系统的 GPS 技术的出现，结合空天一体化的测量和检测，大大降低了现代建筑工程测量的强度和难度，使得现代建筑工程测量工作更加自动化和智能化，在温差、日照、风力等外界环境的影响下依旧能够完成平面轴线控制、高程传递等建筑工程的测量工作。所以对于 GPS 技术的在建筑工程测量工作中应用和研究和分析对于提升建筑工程施工水平、施工效率以及施工质量来说具有很大的现实意义。 22. GPS 技术的定位 2.1. GPS 全球定位系统 GPS

3、 全球定位系统是由处在外太空的空间卫星群以及地面监控系统构成。其中，处在外太空的空间卫星群主要是均匀分布在六个轨道面上的二十四颗 GPS 卫星构成的卫星群，每个轨道面之间的平面交角为 60，卫星绕地轨道运行周期为 11 小时 58 分，而轨道与地球赤道之间呈 55的倾角，这样的设计使得地球任意地点地平线以上随时都可以接收到 4到 11 颗 GPS 定位卫星的信号，从而保证了 GPS 定位系统的准确率和覆盖率。GPS 地面控制系统由一个主控站、三个注入站以及五个监测站组成，主控站的主要是向 GPS 卫星发送控制命令，从而对卫星进行控制和调度，同时主控站根据监控站对 GPS 卫星的观测计算等数据对

4、卫星进行参数修正，并将其通过注入站将其注入 GPS 内部。监测站主要是完成 GPS 卫星信号的接受，检测卫星工作状态等工作，而注入站主要是配合主控站对GPS 进行数据注入。将 GPS 技术应用到建筑工程测量中，主要是通过用户的 GPS 接收机、相应的处理软件或设备等来接收 GPS 卫星信号，并利用信号进行导航定位、工程测量的工作。 2.2. GPS 技术定位原理 GPS 全球定位系统主要是采用距离交会法来完成导航定位的，在建筑工程测量中，当使用 GPS 接收机在某一时刻可以接收到至少 3 颗 GPS 卫星发出的信号，而 GPS 系统就会根据接收信号的卫星测出卫星与 GPS 接收机之间的距离以及

5、此时 GPS 卫星的在外太空的三维坐标，根据当前的所有测量值即可通过距离交会法来计算出 GPS 接收机的三维坐标值。根3据 GPS 技术的测量原理，我们以及将其利用到建筑工程的测量工作中去。相对于常规的工程测量方法来讲，GPS 测量方便快捷，操作方便，测量站之间无需通视接口完成测量，而测量结果可以在短时间内得到，而且 GPS接收机制作已经相当成熟，操作员只需将天线对中整平，打开电源即可完成自动测量。此外，GPS 技术应用到在建筑工程测量中，可以提供高精度的三维坐标，同时可以精确地测量观测站的大地高程，极大地方便了建筑工程中的工程测量工作。 3. GPS 技术在建筑工程测量中的应用 利用 GPS

6、 技术来完成建筑工程的测量工作，主要是通过 GPS 接收机等设备根据设定好的测量计划和方案完成外业测量，然后根据所得的测量数据进行相应的计算来获得工程建筑的相应数据，从而完成测量工作。3.1. 工程测量方案制定 利用 GPS 技术来进行建筑工程测量的方案设计包括测量精度的制定与设计、测量地点以及测量时段的设计与选择等工作。工程测量精度的制定要根据建筑工程的需求与标准以及当地实际的情况来制定，然后选择适当的测区 GPS 控制网来对工程进行测量。而后设计合理的 GPS 接收机布局，通过彼此之间的协作来提高接收网的测量效果。工程测量选址工作对于观测的效果和质量有很大的关系，要选择避开障碍物视野开阔的

7、场地，同时远离电磁源以减少电磁干扰，使得测量结果真实有效。测量时间的设计要根据 GPS 卫星的预报图以及几何图形强度来选择最佳的测量时段，完成作业调度表，以保证至少有 4 颗 GPS 卫星均匀地分布在4测量取上方。 3.2. 工程测量外业实施 利用 GPS 技术来完成建筑工程测量的外业实施，要严格根据测量方案来实施，在指定的测量地点和测量时段内完成测量工作。建筑工程测量可以采用静态相对定位法，设定 15的卫星高度角、45 分钟的测量时段、10 秒的采样间隔，同时在一个测量点设置三台 GPS 接收机完成对中、整平和定向的工作。在工程测量时，要按照操作手册规定来完成测量操作，注意个人用品例如手机、

8、步话机的使用，同时要精确控制测站的天线朝向以及相应数据的采集工作，时刻认真监视 GPS 测量设备的检测情况，保障好各个测量环节，并适当延长测量时间，重复获取多个测量值，以保证测量的准确性。 3.3. 工程测量数据处理 在利用 GPS 技术完成外业实施后，测量人员要根据规定严格做好数据记录和备份的工作，以保证测量工作的安全度的准确度。在数据处理之前，要对数据进行预处理，对由于环境因素、人为因素等造成的数据误差进行处理和核算，以保证观测数据的质量。对于数据处理，可采用相应的软件完成，但是要保证输入数据的质量和精度，以及输出结果的测量点三维坐标的精度控制。此外，可以提升联测已知高程点的数量，控制好三

9、维坐标，进而提升测量点的高程测算精度。 结束语： GPS 全球定位系统的迅速发展，为当前的建筑工程测量工作带来了巨大的变化，极大地降低了工程测量工作的实施的难度，节约了人力、物5力、财力以及时间成本。GPS 技术在建筑工程测量中的应用，以其先进的观测技术和自动化、智能化的计算和操作，位测量人员提供了方便，也为建筑工程施工质量提供了安全的保障。 参考文献 1 周晓愚，叶韬. GPS 系统的原理及其在房屋建设测量中的应用J.价值工程. 2010（09） 2 赵凯. GPS 系统在房屋工程控制测量中的应用技术浅析 J. 中小企业管理与科技（上旬刊）. 2011（04） 3 丁永升. 浅析 GPS 在水利工程测量中的应用特点J. 甘肃水利水电技术. 2010（08） 4 何正斌. GPS 定位系统在建筑工程测量中的应用措施 J. 中国新科技新产品. 2011（17） 5 薛康喜，薛毅. 基于建筑工程施工的测量技术应用分析J. 科技创业家. 2013（16）