GPS技术在建筑测量中的运用实践

摘要：随着社会经济水平和科技发展水平的不断提升，建筑行业也迎来了自身的时代发展机遇，这也让人们对建筑工程质量日益重视。建筑测量作为建筑工程正式施工之前的关键工序，测量工作质量将会对工程整体质量，产生较大影响。GPS技术是人们生产生活中，应用日益广泛的技术，在建筑测量中也有较大应用潜力。因此，本文将讨论GPS技术在建筑测量中的优劣势，讨论该技术在建筑测量中的运用实践。

关键词：GPS技术;建筑测量;运用实践

1.传统人工测量存在的技术缺陷

传统测量受到技术水平限制十分明显，很多工程单位在建筑测量问题上，未能形成正确的认识，使施工单位建设质量难以达到应有要求。除此之外，在传统观念桎梏下，施工单位往往仅在意施工阶段质量控制问题，在施工准备阶段的测量工作上，未能保证方案的科学性，导致人工测量方式存在一些不可避免的缺陷，使测量工作效果大打折扣。具体而言，主要体现在以下方面。

1.1测量难度较大

建筑测量任务一般需要在已知建筑外形、施工场地条件的基础下进行，通常情况下，人工测量限于人力的投入，或者受测量精度误差的影响，往往只能在建筑面积较小的情况下，有效完成建筑测量，若建筑面积较大，则测量建筑物时，就会遭遇不同瓶颈。举例来说，如果施工现场较大，地质环境存在较大差异，则会为测量工作，带来不稳定的影响，导致测量设备难以最大化发挥效果[1]。

1.2 测量设备较少

传统测量主要是通过人工测量方式进行，不仅每次测量时，都需要工作人员背各种测量工具，深入到实际测量现场，但是人工测量阶段，可以应用的设备仪器数量相对较少，主要以大刻度卷尺、水准仪等为主。除此之外，在测量建筑时所用的各项测量仪器、测量标准、辅助器械、标准物质、软件等，都难以和实际勘测要求高度匹配。测量设备的匮乏，还会为测量人员实地工作，带来较大困难，导致很多深层次测量进程，无法有效推进。

1.3测量精度较低

测量精度会受多种因素影响。首先，测量人员因素，很多工程单位测量人员并不具备较高的专业素质，实际操作阶段仅扮演建筑数据记录员的角色，对建筑测量精度的重要性，未能引起足够重视;其次，取值因素，若标准合适，则会为之后的测量工作，提供较高指导价值，但是实际情况中，测量人员在标准取值问题上，很难提升取值的准确性[2]。

1.4测量意识较弱

施工单位在方案制定的阶段，并未对施工现场环境地形勘测，引起足够重视，而是将大部分的注意力，聚焦于施工前的造价控制、以及中间阶段的施工质量控制、后期的竣工验收准备上。测量意识的薄弱，也会对建筑测量工作进程的顺利推进产生一定阻碍作用。例如测量工序科学性不强、测量方案不够合理，都会对施工现场实地勘测结果产生较大影响[3]。

2.GPS技术分析

GPS，是英文Global Positioning System的简称，中文译为全球定位系统。GPS技术的研究，最早可追溯至1958年，并在1964年投入使用。到了90年代，GPS卫星星座已经完成了布局，数量达到24颗，全球覆盖率接近99%。GPS技术可以为全球用户提供精度较高、成本较低的三维位置、精确定时的导航信息，促进了社会信息化水平的极大提升，也无形中影响到了数字经济的快速发展。

GPS技术的工作原理为距离交会法，在某个区域进行GPS信号接收设备的安装，以保证该接收设备在接收信号方面，能够至少接收到来自两颗卫星的GPS信号，通过分析和处理数据的过程，对信号来源与信号接收设备之间的距离进行计算，最终应用距离交会法获得测量值。在计算得到信号接收位置坐标的基础上，依照坐标值进行绘制三维立体坐标的工作[5]。

GPS技术应用于建筑工程测量中，主要会在地面位置上，确定固定坐标，完成建筑测量工作，并且在GPS接收设备，实现对信号的接收。这种方式不仅提升了建筑测量的信息化程度，测量人员只需要应用专业软件程序，分析和处理测量信号，最终获得测量结果。相较于传统测量方法，不但能够提高测量精度，避免人工测量出现的误差，而且也无需投入太多人力和物力资源，可以节省建筑测量成本。

3.GPS技术在建筑测量方面的优势

3.1定位精度较高

通过各种测量實践情况证明，GPS技术具备较高的GPS技术定位，测量的精准性和测量距离成正相关。具体而言，若范围为5万米之内，精度可以达到7-10米;若范围达到10万米到50万米之间，精度可以达到8-10米;若范围达到50万米到100万米之间，可以达到9-10米。

3.2观测站之间无需相互通视

应用GPS技术进行建筑物测量时，无需观测站相互之间进行通视，在测量时，只需要保证观测站上方较为开阔即可，这样便能达到节省造标费用的目的。除此之外，点间也无需通视，进而无需测量地面传送点与过渡点之间的距离，有效节省了时间成本[6]。

3.3提供立体坐标

传统建筑测量中，往往需要对平面与高程，利用不同测量方式进行实测。GPS技术可以逐一测定观测站立体坐标，当前技术发展背景下，GPS技术的测量精度已经达到了四等水准。

3.4不具备操作复杂性

现阶段，有关技术人员在不断对GPS接收器进行改进，不断减小了接收器的体积和重量，而且也提升了GPS接收器的自动化程度，在一定程度上，也降低了测量人员的工作难度和压力，为野外施工环境的测量工作提供技术方面的强有力保障。这也可以说明，GPS系统在测量、导航、测速、测时方面，优势较为明显[7]。

3.5测量时间短

GPS技术在测量工作上，主要是应用控制网布局进行的，可以同步对不同观测点进行测量。这也可以使应用GPS技术测量，相较于传统人工测量方式，可以节省超过一半的时间成本，而且可以全方位覆盖测量事物。

3.6测量受到的限制不多

应用GPS技术进行建筑测量定位时，不会受到地形因素或者天气条件的过多影响，可以随时随地完成测量工作，进而加强了测量工作的完整性，加快工程项目推进速度。与此同时，GPS测领技术相较于常规测量方式，在测几何图形方面，灵活性更卡昂，未来将会有巨大的技术突破潜力[8]。

4.GPS技术在建筑测量方面的劣势

GPS技术在建筑测量方面，也并非完全没有缺陷，技术固有的弊端依然不容忽视。举例来说，如果地方过于封闭和狭窄，则无法利用GPS技术对建筑进行测量;其次，当前城市土地资源较为紧张，为达到最大化利用城市土地资源的目的，很多建筑物高度越来越高，在一定程度上，遮挡住了GPS信号，对测量的连续性与准确程度，产生了较大影响;最后，GPS技术在建筑测量中会投入较多技术上的成本，组织相对复杂，难以达到监测技术要求。

5.GPS技术在建筑测量中的运用实践

5.1确定测量技术参数

在应用GPS技术进行建筑测量，应当重视设计精度的提升。设计GPS测量网，将会对整体测量工作，产生较大影响，实际测量时，可以应当在工程要求基础上，结合侧边实际情况，选择较为合适额首级控制网，有的放矢开展测量控制工作，进而将误差合理控制于应有范围之内。设计网形阶段，应当重视GPS接收机的合理布置，对接收网实际观测结果应注重接收。在选择观测时间时，应当尽量合理安排，保证在最佳时间段，提高观测的科学性[9]。

5.2重视GPS对测量的正确选址

GPS技术测量的效果，与正确的选点位置息息相关，因此，合理选择测量点，可以使GPS测量最终质量得到提升。首先，安排选点时应当围绕测量计划，提高选点的科学性，基于选点位置之上，尽量保证选点具备辽阔的视野，进而避开各种高大的障碍物;除此之外，在选择地点时，应当和各类电磁源保持较远的距离，从而避免GPS技术受到电磁源较强的干扰;最后，应当在选点安装和保存方面，引起足够重视，从而实现选点利用率的提升。若选址合理程度较高，则可以使后续测量工作量大大减少，在调整测量网络整体方面，同样大有裨益。

5.3外业测量的操作

通常情况下，外业测量是GPS建筑测量工作的重中之重，外业测量工作质量，会对测量工作整体，产生较大影响。基于此，在外业测量操作方面，一定要提高计划的科学性，重视外业测量效果的提升。实际测量时，可以借助各类计算机，精确计算测量地点的各类数据，包含卫星情况、测量时间、测量角度等，同时制定针对性测量计划。除此之外，全网同步观测一定要保证时间的合适，无论是测站天线朝向问题，还是有关数据，都应当提升控制的准确性。因此，应当对采集数据的时间进行科学安排，合理控制天线朝向，进而获得合理的测站数据。在测量阶段，应当重视监视监检测工作，对其中涉及的不同细节精准把握，若出现测量问题，应当针对性进行调整，并适当延长测量时间[10]。

5.4数据处理

GPS测量阶段产生的数据，测量人员应当落实记录与备份工作，加强测量数据的安全性与准确性。测量阶段，应对数据进行及时复核，对其中出现的误差问题，应落实严谨的处理和核算工作，提升测量数据的科学性与质量。GPS测量技术在不断发展的同时，能够有效降低工作人员的工作强度，进而实现时间成本的减少，测量人员一定要加强对测量工作重要性的认识，合理控制人为、环境等各方面因素，提升测量数据整体的准确性。在高程控制问题上，应重视其精度的提升，加强对整体测量精度的控制。

6.建筑测量技术的自动化发展

6.1智能操控技术

测绘技术和计算机技术的发展融合，使测绘技术实现人工智能、专家系统技术的应用，成了现实中的可能。在计算机的支持下，可以全面模拟并深入分析人脑思维，令测绘技术大大提升自动化等级，加强数据信息的准确性。

6.2制图软件技术

5G技术是时下大火的通讯技术，可以在4G技术基础上，更快提升各类数据信息的传输速度，未来随着5G技术的发展和成熟，建筑测量工作会更加简单，会为测量人员带来更大便利性。

6.3测量通讯技术

在建筑测量技术中，升级地形测量数字化测绘软件，将会成为技术主要发展方向，开发数据库的同时，也会更新数据库信息，拓宽GPS技术的应用边界。

7.结束语

GPS技术应用于建筑测量中，可以极大提升测量精度，减少测量人员工作量。实际测量中，一定要重视测量方法的科学性，合理选择测量点，最大化发挥该技术的测量优势，促进建筑测量质量的提升。

参考文献：

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[10]郭建京，张云，袁国良，颜廷管.基于ARM—Linux的GPS信号存储转发系统的设计[J].电子设计工程，2013，21（3）：123-125.

作者简介：仇东环（1981-），女，汉，山东人，大学本科，讲师，研究方向：大地测量。