肖綺霞

摘 要：房建工程測量工作離不開GPS技術(shù)，文章對GPS技術(shù)進行了簡要的介紹，并對GPS技術(shù)在房建工程測量工作中中的具體應(yīng)用進行了分析。建筑工程測量技術(shù)與其他測量技術(shù)相比具有更大的難度，在房建工程測量中運用GPS技術(shù)能夠取得更好的測量效果。

關(guān)鍵詞：房建工程；工程測量；GPS

中圖分類號：TU198+.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）02-0034-01

在房建工程的各個階段，應(yīng)用GPS技術(shù)進行測量能夠取得良好的測量效果，提高房建工程的質(zhì)量，將有效的數(shù)據(jù)支持提供給建筑工程。GPS測量技術(shù)具有操作便利、定位精度高、觀測時間短等優(yōu)點，測站之間也無需進行通視，因此在房屋建筑測量工作中GPS技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。

1 GPS測量技術(shù)

1.1 GPS的組成

GPS技術(shù)是一種最為普遍的現(xiàn)代數(shù)字化測繪技術(shù)，又被稱為全球定位系統(tǒng)。該技術(shù)脫胎于20世紀(jì)六七十年代美國建立的衛(wèi)星導(dǎo)航定位項目。GPS系統(tǒng)包括3個主要組成部分：GPS信號接收機、地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星星座。24顆GPS衛(wèi)星群共同組成了GPS空間衛(wèi)星群，每顆衛(wèi)星的高度約20萬km，在6個軌道面上進行均勻地分布，形成60 °的平面交角。衛(wèi)星軌道的運行周期是11小時58分鐘，與地球赤道形成了55 °的傾角。這樣一來在任何地點和任何時間的地平線上都可以接收到至少4顆衛(wèi)星發(fā)出的信號，保障了GPS測量技術(shù)的定位精確性。

在美國本土、太平洋、印度洋和大西洋中都建立了GPS地面控制系統(tǒng)，其包括監(jiān)測站5個、注入站3個、主控站1個。GPS的用戶部分包括用戶設(shè)備、數(shù)據(jù)處理軟件和GPS接收器[1]。

1.2 GPS的測量優(yōu)點

與一般的測量技術(shù)相比，GPS測量技術(shù)的優(yōu)點在于觀測時間短、測量精度高等，能夠?qū)?zhǔn)確的三維坐標(biāo)提供出來，在工程建設(shè)中應(yīng)用的非常廣泛。無論是房屋建筑工程測量，還是水利工程測量、基礎(chǔ)設(shè)施修建測量等領(lǐng)域都開始廣泛地應(yīng)用GPS測量技術(shù)。

①操作便利。由于GPS技術(shù)具有較高的自動化程度，而且在當(dāng)前的技術(shù)水平下已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)GPS接收機的操作傻瓜化和小型化，觀測人員在測量的過程中只需將電源打開，并將天線整平和對中，量取天線高，就可由GPS接收機進行自動觀測。數(shù)據(jù)處理軟件會自行處理數(shù)據(jù)，儀器會自動完成衛(wèi)星的跟蹤觀測和捕獲工作，從而將最終的三維坐標(biāo)得出來。

②能夠提供三維坐標(biāo)。通過GPS技術(shù)能夠?qū)τ^測站的平面位置進行精確的測定，而且還能將觀測站的大地高程精確地測定出來。

③觀測時間較短。一般情況下30～40 min內(nèi)GPS就可以完成對一個觀測站的觀測。如果要進一步縮短觀測時間還可以使用快速靜態(tài)定位的方法。如果使用rtk法對測點坐標(biāo)進行測量，可以在5 s之內(nèi)完成整個測量工作。

④較高的定位精度。雙頻GPS接收機基線解在一般情況下的精度可以達到5 mm+1 ppm，GPS技術(shù)的測量精度能夠達到紅外儀的標(biāo)準(zhǔn)，也就是5 mm+5 ppm。然而在長距離的情況下GPS能夠發(fā)揮更好的作用，GPS在100～500 km的基線上的精度能夠達到10-6-10-7[2]。

⑤各測站之間不需要通視。在測量學(xué)中測站之間的相互通視是一個重點和難點問題，而GPS技術(shù)的測站之間不需要通視，從而使選點更加靈活。為了避免GPS衛(wèi)星信號受到干擾，應(yīng)該選擇具有開闊上空的測站。

2 在房建工程測量中應(yīng)用GPS技術(shù)

在房屋建筑工程測量中廣泛地應(yīng)用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，能夠取得良好的測量效果，極大地提高房屋建筑工程測量的測量精度，使整個測量工作更加便利。

2.1 GPS技術(shù)設(shè)計

①設(shè)計依據(jù)。根據(jù)我國建設(shè)部發(fā)布的《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》《城市測量規(guī)范》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以房屋建設(shè)工程的測量合同為依據(jù)制定相應(yīng)的GPS量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

②設(shè)計精度。以測區(qū)的具體情況和工程的具體需要為依據(jù)，以工程二級GPS網(wǎng)或者城市GPS網(wǎng)作為首級控制網(wǎng)。一般情況下測區(qū)的平均邊長不得超過1 000 m，GPS接收機的標(biāo)稱精度的比例誤差系數(shù)不得超過20×10-6，固定物差不得超過15 mm，最弱邊的相對中誤差不得超過1/10 000。

③設(shè)計網(wǎng)型和基準(zhǔn)。在整個控制網(wǎng)中布置的觀測點有12個，其中有5個高程控制點和2個聯(lián)測已知平面控制點。使用的GPS接收機共有3臺，使用邊連式進行網(wǎng)形布設(shè)。

④設(shè)置觀測計劃。以GPS的幾何圖形強度和衛(wèi)星的可見預(yù)報圖為依據(jù)，將最佳的觀測時段選擇出來，并將作業(yè)調(diào)度表編排出來。一般情況下將空間位置因子PDOP作為幾何圖形強度，當(dāng)GPS觀測衛(wèi)星多于4顆，PDOP值低于6，而且衛(wèi)星分布均勻時，可作為最佳觀測時段[3]。

2.2 實施GPS測量外業(yè)

①選點工作。GPS技術(shù)的點位選擇比較靈活，圖形結(jié)構(gòu)靈活，測量站點之間也無需通視。然而考慮到后續(xù)的測量工作以及GPS測量的特殊性，在選點時要注意以下幾個方面。首先，每個觀測點應(yīng)該與某一點通視，從而為后續(xù)測量工作提供便利。其次，為了避免GPS信號被障礙物吸收或者擋，應(yīng)該選擇周圍高度角15 °以上無障礙物的地點設(shè)置測量點。第三，避免在高壓電線和大功率無線電發(fā)射源附近設(shè)置點位，避免信號受到電磁場的干擾。第四，點位的設(shè)置地點應(yīng)該選擇易于保存、易于擴展、交通便利、視野開闊的地區(qū)，為日后使用和觀測提供便利。最后，在完成選點工作之后要將標(biāo)識埋設(shè)在點位中，并對其進行記錄。

②觀測工作。按照GPS作業(yè)調(diào)度表來對觀測工作進行安排，選擇15 °作為衛(wèi)星高度角，45 min作為時段長度，使用靜態(tài)相對定位，采樣間隔時間為10 s。將3臺接收機天線分別安置在3個點位上，分別為定向、整平和對中，對天線高進行量取，從而對氣象數(shù)據(jù)進行測量。在開機之后要對各項指標(biāo)進行觀察，確認(rèn)無誤之后根據(jù)接收機的提示將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入進去，接收機就會進行自動記錄，觀測者根據(jù)接收機的記錄將測量手簿填寫清楚。

2.3 處理GPS測量數(shù)據(jù)

可以使用隨機軟件來對GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)進行處理，分為網(wǎng)平差和基線解算兩個部分。在應(yīng)用GPS進行房建工程測量的過程中可以發(fā)現(xiàn)，在通視困難、地形復(fù)雜的地區(qū)，GPS技術(shù)能夠發(fā)揮巨大的優(yōu)勢。然而在該地區(qū)由于具有較差的測距條件，平均邊長達不到300 m的要求，因此基線的相對精度有所降低。此時一些邊長的相對精度超過了1/10 000，如果具有較高的精度要求，要盡量避開短邊，否則就要進行謹(jǐn)慎觀測。GPS接收機已經(jīng)實現(xiàn)了智能化和自動化，而且觀測時間較短，因此房建工程測量的作業(yè)強度也得到了降低。衛(wèi)星信號的質(zhì)量和衛(wèi)星的空間分布會對觀測質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，然而地形條件往往會對一些點位的選定造成限制，出現(xiàn)建筑物和樹木遮擋的情況，此時要選擇最佳的觀測點和觀測時段進行觀測，并且對步話機和手機等設(shè)備進行合理的使用。

可以使用隨機軟件來完成GPS測量的數(shù)據(jù)處理和傳輸工作，此時應(yīng)該保障已知數(shù)據(jù)和衛(wèi)星信號的質(zhì)量，從而保障控制點三維坐標(biāo)的精確性。一般情況下聯(lián)測的已知高程點不超過5個，影響了控制點的高程精度。在房建工程測量中應(yīng)該具備足夠的聯(lián)測已知高程點，以保障控制點高程的精確度。

3 結(jié) 語

GPS技術(shù)在工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用。在房建工程測量中應(yīng)用GPS技術(shù)能夠極大的降低作業(yè)強度，縮短作業(yè)時間，獲得更為精確的測量數(shù)據(jù)，保障房建工程的施工質(zhì)量。隨著技術(shù)的發(fā)展GPS技術(shù)在房建工程測量中的應(yīng)用還會獲得進一步的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 原濤.淺談GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].江西測繪，2013，（4）.

[2] 王小燕.GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].江西建材，2012，（6）.