广州绘宇智能勘测科技有限公司 广东广州 510000
摘要：当今时期，GPS定位技术实现了高速发展，其应用水平也在不断提高，具有非常广阔的应用空间。GPS定位技术一方面可以应用在汽车、船舶、飞机的导航上，另一方面也可以在海洋测绘、大地测量、以及工程测量中发挥着重要作用。此次研究主要是针对GPS系统的组成、GPS的测量优势、以及GPS在建筑工程控制测量中的具体应用展开分析，希望能够为相关人员提供参考。
关键词：工程控制测量；GPS；运用
前言：最近几年，科学技术得到了进一步发展，GPS定位系统也得到了有效完善，在社会多个领域中发挥着重要性作用。主要是GPS定位系统具有高精度、操作方便、全天候、以及定位速度快等等优势，能够为全球各地用户提供精准的数据信息。在如今的建筑工程控制测量中，同样需要利用GPS定位系统，以此为工程实施提供指导性意见。
一、GPS系统的组成
1.1空间卫星群
GPS的空间卫星群，具体包括24颗左右的GPS卫星群，其在六个不同的轨道面上均匀分布，各个平面之间具有60°的交角，而轨道与地球赤道具有55°的倾角。由于卫星具有接近12小时的轨道运行周期，所以空间卫星群可以在任何地点、任何时间获取和接收信号。
1.2 GPS的地面控制系统
GPS的地面控制系统，具体有一个主控站、三个注入站、五个监测站。对于主控站来讲，其主要是能够结合每个监控站对GPS的观测数据、卫星钟的改正参数、以及计算卫星的星历等内容，同时利用注入站，将上述数据信息发送到卫星中；并且还能够控制卫星，向卫星发布指令，对备用卫星进行调度等等。对于注入站来讲，其可以将主控站的计算数据，发送到卫星中。而对于监控站来讲，其具体是负责接收卫星信号，对卫星工作状态进行监控。现如今的GPS地面控制系统，具体集中在海洋上、以及美国本土。
1.3 GPS的用户部分
GPS的用户部分主要包括GPS接收机、数据处理软件、用户设备等等构建。GPS的用户部分能够获取GPS卫星发出的信号，同时根据此信号，实施导航定位。随着科学技术的不断发展，在建筑工程控制测量中的GPS定位装置，具有重量轻、体积小、易携带等特点，并且其较高的测量准确度和精准度也符合工程测量需求。
二、GPS测量技术在工程测量中的优点
2.1测站之间无需通视
在工程测量中，GPS测量技术对于各个测站间不做过多要求，测站之间不需要通视，只需要保证测站上部空间足够开阔即可，以此避免GPS在接收卫星信号时受到干扰和影响。由于各个测站不需要通视，一方面有利于为工程测量节约了成本，另一方面可以灵活方面的选择各个点位，使其位置更加适应于工程实际需求，极大程度的减少工程测量中的过渡点测量工作、传算点测量工作。
2.2定位精度高
通常来说，双频GPS接收机具有5mm+1ppm的基线解精度，红外仪具有5mm+5ppm的精度，而GPS测量出的精度与红外仪的精度具有极高相似性。如果测量距离越长，越能够发挥出GPS测量技术的优势。通过大量的实践测量可知，GPS在相对定位精度为50km以内时，可以保证定位无误差；相对定位精度在1000km以上时，也可以保证足够低的精度误差。在测量建筑平面时，同样能够将误差控制在正负1km左右。由于GPS技术具有极高的测量精准度，所以其备受工程测量领域所青睐。
2.3观测时间短
最近几年，GPS系统在软件方面逐渐优化和完善，能够在非常短的时间内实施精准定位。一般来说，在2min以内的时间，GPS系统便可以定位2km范围内的固定目标。如果运用RTK实时差分定位测量技术，除了能够定位非移动目标，同时还可以对动态目标展开测量，并且其实时测量精度能够精确到cm级别，进一步提升了定位精准度，时间也更少。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.4提供三维坐标
利用GPS测量技术，除了在平面位置展开精准测量，并且还可以进行观测站大地高度的测量。也就是说，GPS测量可以精确测量观测站点的空间坐标。
2.5操作简便
经过不断的完善和改进GPS测量系统接收机，进一步提高了其自动化水平。接收机逐渐小了体积和重量，降低了工程测量人员的工作强度。现如今，GPS接收机操作也更加简捷易行，只需要测量人员将天线整平、对中，测量天线高，之后打开电源即可自动观测；通过数据处理软件处理获取的数据，最后获得目标的三维坐标。此外，GPS观测技术对天气不作出要求，可以全天候、任意时刻都可以进行测量，同时不受到恶劣气候条件的影响。
三、GPS技术在工程测量中的应用
3.1技术设计
在建筑工程测量过程中，通过使用GPS技术，一方面有利于满足施工图纸的技术要求，另一方面满足于国家相关方面的规范条例，以此提升工程测量的数据准确性。对于GPS系统网的布设方式来讲，具体包括边连式、网连式、点连式、边点混合连接等等方式。在具体的建筑工程中，测量还需要结合周围的房屋情况，选择最合理可行的GPS系统网型。在设计控制网时，需要结合具体的精度需求，采取最可行的网型，同时对于外业施测、以及内业数据处理等方面的技术指标，可以适当进行提高。此外，在观测计划方面，利用GPS卫星的预报图、以及几何图形强度，选择最理想的观测时间以及观测点。
3.2外业施测
在建筑工程控制测量中运用GPS技术，对于选点工作的开展，需要工作人员能够深入到测量现场，同时能够结合布设网型，选择最理想的观测观测点。选点过程中，一反面确保其能够满足于GPS技术的使用需求，另一方面防止出现信号被干扰的情况。选点尽可能的远离干扰源和高压线，以此提升观测数据的准确性。如果地面高度超过于15°左右的范围内，严禁存在障碍物，最好将选点设置在比较宽阔的场所中，同时保证区域中不存在大面积的水域，以此防止信号受到影响。此外，选取的点位能够做到长久保存，适用于安全作业。选点工作和埋标工作按成之后，按照具体的安排与计划，可以开展观测工作。在开始观测工作之前，观测人员需要做好观测准备，对观测仪器进行检查，确保其性能合格；查看卫星预报表，选择最理想的观测时间；制定切实可行的人员调度表、以及工作计划等等。在观测过程中，可以使用静态相对位的定位模式，同时保证观测基线的数量符合观测要求，以此确保GPS网具有更多的观测，以此使GPS观测数据具有较高的可靠性和精准度。
3.3内业数据处理
在建筑工程控制测量中，运用GPS技术处理内业数据，具体分为基线解算和网平差两个阶段。GPS同步观测的直接结果，可以通过GPS基线向量反映出来，GPS基线向量具体是指测站与测站之间的坐标增量。基线解算主要是采取了差分观测值，而普遍采取的是双差观测值。对于基线解算的过程，具体如下：首先，对于未知参数、以及基线向量进行解算，获取实数解；之后利用整数的形式表达未知数，再次进行平差解算，最终获取基线向量的解。通过基线解算，能够获取测站间的基线向量，而基线向量只有尺寸基准与位置基准。如果想要对GPS网中的一点，其在某一坐标系统下的坐标进行确定，必须做好方位的基准工作。所以有必要将平差起算数据结合到该坐标体系中，以此获取所需数据。不仅于此，通过GPS网平差，还能够减少不必要的误差，以此更为精准获取业内数据的处理结果。
总结：总而言之，GPS测量技术对于工程测量具有至关重要的意义，随着我国不断深入研究GPS技术，必将会更加广泛的应用GPS测量技术，使其更加成熟。在实际工程测量中，GPS技术一方面可以提升测量数据的精准度，另一方面还可以降低测量所需时间，对于工程施工和监测具有重要作用。通过采取GPS技术，可以更加便捷的测定物体三维坐标，以此更加直观的观看到动态虚拟图。所以说，GPS技术有效的推动了工程测量的工作效率和工作质量。
参考文献：
[1]江东.浅谈GPS在工程控制测量中的应用[J].中国建材科技，2014（S1）：254-254.
[2]卢山，李永林，周武林等.GPS在工程施工控制测量中的应用[J].工程建设标准化，2014，（10）：240-240.
[3]熊贵，郑贺.浅谈GPS技术在工程施工控制测量中的应用[J].军民两用技术与产品，2014，（7）：38-38，40.
论文作者:陈慧敏
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第35期
论文发表时间:2017/3/30
标签：测量论文; 基线论文; 技术论文; 工程论文; 数据论文; 精度论文; 坐标论文; 《北方建筑》2016年12月第35期论文;