趙東東+周海波

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與進步，GPS測量技術(shù)的運用憑借其高精準(zhǔn)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(shè)的不斷發(fā)展。本文通過對GPS測量技術(shù)的技術(shù)特性分析，探析了其在建筑測量中的應(yīng)用，望成為建筑工程測繪技術(shù)的借鑒。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；建筑工程；測量；應(yīng)用

隨著建筑相關(guān)技術(shù)的不斷提高，GPS技術(shù)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(guān)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)大量全面，并且具有較高的精準(zhǔn)度，大幅度提高了建筑測量的工作效率。此外，GPS技術(shù)在跟隨科學(xué)技術(shù)的不斷更新的腳步下，也快速發(fā)展出了兩種高效率測繪方法，這兩種方法分別是快速靜態(tài)定位和靜態(tài)定位。這又大幅度提升了建筑業(yè)的測量技術(shù)，刷新了測量技術(shù)的新高度。所以，對GPS技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用進行研究非常的必要。

一、GPS技術(shù)的基本工作原理及組成

（一）GPS技術(shù)的基本工作原理

GPS技術(shù)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(wèi)星發(fā)散出的GPS信號就會被其感知并接收。然后，衛(wèi)星和信號接收裝置之間的距離以及信號發(fā)出的實際位置就可以根據(jù)信息接收裝置所接收到的數(shù)據(jù)進行分析得到。而后再利用距離交會法對當(dāng)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(biāo)。最后利用三維立體的坐標(biāo)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(biāo)系統(tǒng)通常應(yīng)用的更為廣泛。

（二）GPS技術(shù)的組成

1、空間衛(wèi)星群。GPS衛(wèi)星群一共由24顆衛(wèi)星組成，其中有21顆是工作衛(wèi)星，還有3顆在軌的備用衛(wèi)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(zhuǎn)工作。這種分配方式使得至少4顆GPS系統(tǒng)中的衛(wèi)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(wèi)星群部分主要是為了觀測需要觀測的目標(biāo)，并將觀測到的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化，變成地面監(jiān)控系統(tǒng)或用戶設(shè)備可以接收的各種碼和載波信號，以此來實現(xiàn)對目標(biāo)的控制和定位。

2、地面監(jiān)控系統(tǒng)。GPS地面監(jiān)測系統(tǒng)是由1個主控站、3個注入站和5個監(jiān)測站三個部分組成，其在GPS系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要。其中，GPS主控制站位于美國科羅拉多州，主要負(fù)責(zé)對地面天線接收的衛(wèi)星信號傳回地面的信息進行監(jiān)控和收集，然后根據(jù)收集到的信息來計算衛(wèi)星星歷等數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對衛(wèi)星的調(diào)整以及對衛(wèi)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(wèi)星信號。具體表現(xiàn)為：當(dāng)它搜索感知到衛(wèi)星后，會跟蹤衛(wèi)星所發(fā)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(guān)信息，如：經(jīng)度、緯度和高度等。

二、GPS技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用

（一）在建筑的測量中提供技術(shù)參數(shù)

通過利用GPS技術(shù)進行工程測量的過程中對設(shè)計精度的不斷提高，來確保GPS測量設(shè)計網(wǎng)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(wǎng)這個過程中，設(shè)計網(wǎng)點之間的誤差是要根據(jù)實際需求和測邊情況來確定的。第二，為了確保設(shè)計網(wǎng)的工作效率和效果，需要在設(shè)計網(wǎng)形成的過程中對GPS接收機進行比較科學(xué)合理的設(shè)計。而這些設(shè)計都是基于GPS衛(wèi)星提供的實際數(shù)據(jù)，通過對GPS在建筑測量中提供的技術(shù)參數(shù)進行分析，才能更好地進行設(shè)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(xué)的。GPS技術(shù)的應(yīng)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(qū)的任務(wù)變得簡單。GPS技術(shù)的應(yīng)用，充分抓住了利用原點的原理，減少了對觀測點建設(shè)的投資，確保了整體觀測網(wǎng)的較高工作效率，使得觀測者更好地觀測觀測目標(biāo)。

（三）科學(xué)地指導(dǎo)建筑的外業(yè)

外業(yè)的操作很大程度地決定了最終工程觀察的質(zhì)量，因此，外業(yè)的操作無疑是建筑工程測量工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須對其提供科學(xué)合理的指導(dǎo)與規(guī)劃，而GPS技術(shù)提供的大量且高精度數(shù)據(jù)很好地為指導(dǎo)了外業(yè)操作提供了基礎(chǔ)。例如：觀測的最佳角度、最佳時間以及衛(wèi)星狀況等數(shù)據(jù)，都對觀測工作的有效性及準(zhǔn)確性起著重要作用。因此，我們說GPS技術(shù)的應(yīng)用能夠在觀測過程中及時調(diào)整數(shù)據(jù)，提高觀測工作對整個觀測網(wǎng)的監(jiān)管力度和了解程度，最終提高了整體的觀測水平。

（四）為數(shù)據(jù)的處理提供了方法

在實地進行外業(yè)工作所獲得的數(shù)據(jù)并不能直接投入實際的工程建筑中，需要進行科學(xué)的校驗與處理，從而為建筑工作的開展提供科學(xué)的依據(jù)。GPS技術(shù)對自身在數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及可靠性。

三、結(jié)語

總之，GPS技術(shù)的使用是科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，它憑借自身高測量精度、高測量效率、高節(jié)約成本及操作簡單等優(yōu)點，被不斷廣泛地應(yīng)用于建筑工程測量中。并且隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，GPS技術(shù)將在建筑工程測量中發(fā)揮更加重要的作用。對建筑工程測量中，GPS技術(shù)發(fā)揮的作用，是一個與時俱進的話題，我們應(yīng)該合理利用它的優(yōu)勢，使之發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

[1]鐘寶.GPS技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，22：262.