浅谈城市建筑测量中GPS测量网技术设计

摘 要：在科学技术的支持下，社会各个行业的发展速度逐渐加快，为小康社会的全面建设提供了重要的保障。其中GPS测量技术的研发和应用，为城市建筑工程项目建设的合理性提供了重要的保障。基于这样的状况，在此次研究中，首先，对GPS测量技术的设计依据进行简要阐述，其次，对GPS测量技术的设计的技术要点进行分析，最后，通过实际工程项目案例，对实际应用进行分析和探究。望此次对GPS测量技术的设计方面的研究，能为现今城市建筑测量方面的工作提供可行性建议。

关键词：城市建筑；工程项目测量；GPS测量网技术

中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）02-79-2

0 引言

在现今的建筑工程领域中，对项目施工质量方面的要求越来越高，这样的发展状况为施工质量提出了更高的要求。这不仅对人们生命和财产安全具有紧密的联系，同样对资源使用与和谐社会的构建具有深远的影响。因此，采用先进的测量技术来辅助城市的建设，能在很大程度上提升项目工程建设后的质量。其中GPS测量技术的应用，在科学技术的支持下，对项目中的各项数据能准确的进行检测，这对保障城市建筑工程项目的建设而言，具有重大的意义。基于此，本文从以下几个方面展开论述。

1 GPS测量技术的设计依据

1.1 GPS测量技术设计规范

在建筑工程项目进行设计时，应按照相应的依据对实际应用的技术进行设计。尤其是GPS测量网技术的设计要按照相应的标准对其设计，同时该方面工作的开展属于GPS测量网技术定位中最基础的工作，也是按照国家相关规定和建筑要求中的重点内容，这对项目工程施工测量的精准度、基准与网型所开展的设计工作。GPS测量网技术设计的依据中，技术规范方面的内容主要包含以下两种规范内容：一是全球定位系统测量规范，该种规范属于国家标准的范畴；二是全球定位系统城市测量技术规范，该种规范属于行业领域的标准范畴[1]。

1.2 GPS测量技术的任务书

GPS测量网技术设计的依据中，关于该方面测量的任务书属于另一种较为重要的依据。测量任务书主要指的是指令属性的技术型文件，是由业主或者上级项目主管部门所要求与下达的文件。任务书中的内容包含了GPS测量的精准度、密度以及范围，并规定了测量完成时间与相关经济属性的衡量指标。在实际使用时，应完全按照当中的标准，对项目需要的部分进行合理设计。

2 GPS测量技术的实际要点

2.1 精准度方面的设计

精准度作为GPS测量技术中较为重要的一项衡量标准，测量精度设置值的高低严重影响着整个项目工程的设计与整体的布局，同时对施工环节也具有深远的影响。在项目实际工程施工的过程中，精准度的标准应根据高层建筑实际的需求和经济方面进行科学的设计，GPS相邻设置点的弦长中存在的误差，能利用下列的公式进行计算：

σ=2（1）

在公式（1）中σ和a代表真GPS基线测量向量的等效距离误差和精度固定的误差，单位为mm，b主要是代表GPS接收机比例的误差代表系数，其中单位为ppm・D；d则是代表测量过程中相邻点的距离，单位为km，在高层建筑GPS中，由于测量相邻点的距离通常低于200m，基于这样的状况，对GPS相邻点的弦长存在的误差应当小于20mm。

2.2 图形方面的设计

现阶段，城市高层建筑在实际施工的过程中，采用GPS网图形包含了三角形、环形以及混合图形，在投资成本允许的情况下，通常选用两种混合型的图形，这样的GPS测量技术构建的图形具有较高的几何性能，能有效的降低测量工程中的作业量。在对实际建筑工程项目的过程中，应注重以下几个方面的内容：一是从多个角度考虑常规测量的需要，在GPS测量点进行设计时，应当充分的考虑测量点点位的通视性能；二是实际设计阶段应最大限度的使用该城市的坐标；三是对于高层建筑使用GPS测量技术时，应采用非同步独立观测边的形式，以便形成多个闭环网[2]。

2.3 基准方面的设计

在对GPS测量网进行设计的过程中，还应充分考虑到基准的设计，其主要的内容涵盖了位置、尺度和方位三个基准方面的设计，其中位置基准主要是有时给定点的坐标进行确定和计算；方位基准主要是根据GPS基线向量或者是给定点的方位与角度进行计算；尺度基准主要是由两个或更多的电磁波的距离进行确定。通过上述的内容得知，由于GPS测量网基准设计方面涵盖众多的内容，使得GPS的测量结果较为精准，能在实际建筑工程项目施工中得以广泛的应用[3]。

3 GPS测量技术应用案例分析

3.1 城市建筑工程实例分析

为了更好地分析GPS测量网技术设计和应用方面的内容，本章主要对A市某建筑工程项目使用GPS测量网技术进行分析和研究。在该项目中建筑物楼层围殴32层，总高度围殴92m，项目总建筑面积为33000m2，由于该项目工程相对较高，在平面和立面的造型相对复杂，采用常规的工程测量方法，无法实现对项目进行精准的测量。基于这样的状况，通过上文的论述得知，GPS测量网技术能对各种的结构的工程项目建筑进行准确的测量。因此，在实际施工的过程中，采用GPS测量网技术的方式，能在很大程度上保障项目顺利的开展。在实际使用的过程中，其工作的流程相对复杂，如图1所示。

3.2 GPS测量网技术基准的建立

在对该建筑项目工程进行测量的过程中，施工的坐标是按照城市坐标系所建立的。为了便于后期的放样，在实际设置具有GPS定位功能的定位基准点时，应具有实用性。在该项目中，定位点分别设置为：XZ06、XZ07、XZ08、XZ05，这些基准点的设置均在该建筑高层主体内部，如图2所示。

通过对该项目工程中施工测量精准度要求较高，施工工期较短的特征，在建筑主体外部设置了临时的测量基准点，分别为XZ01和XZ02，如图3所示。其中XZ01是距离建筑物约为行的100m的办公楼屋，该位置的视线良好，在实际的工作中便于对基准位置的保护，而XZ02位置设置在距离项目建筑主体约为180m的公路上，该点的选取受周围车辆的影响相对较小，通视状况良好，同样便于设置和保护的工作。

3.3 GPS测量网技术数据处理方法研究

该案例分析的项目工程中，高层建筑GPS测量数据的流程为：GPS基线结算、GPS测量网的无约束平差、高斯投影和实际坐标的转换。在这样的流程中，项目工程GPS基线解算主要运用了随机结算的计算机软件，GPS测量网的三维无限制平差运用了GPS测量网平差与数据分析系统软件。而坐标的转换则是根据自由编程的程序予以实现的。遮掩一系列的处理方式，使得GPS测量网技术中，对项目工程中数据的处理将更精准。

3.4 GPS测量网技术应用效果分析

在对该项项目工程采用GPS测量网技术之后，该工程施工的每次数据控制的精准度得到提升，和常规的测量方式相比，具有便捷性和精准性。并且其测量的精准度远远超过了施工规范中的要求，对于较高建筑物的垂直度和的建筑物的标高均实现了有效的控制，项目工程施工测量的效果较佳。

4 结论

通过本文的论述得知，现今建筑工程领域中对施工质量提出了较高的要求，这对建筑工程项目施工单位而言，提高了施工的难度。特别是在结构极为复杂，建筑高度较高的项目施工和测量中，测量技术的应用成为实际施工的重点内容。在科学技术不断发展下，GPS测量网技术的研发和应用，为建筑工程企业的施工起到重要的保障性作用。在此次的论述中，主要对GPS设计依据和技术要点进行分析，并以实际案例来说明GPS技术的应用，能提升便捷性和精准性，对于较高建筑物的垂直度和的建筑物的标高均实现了有效的控制，项目工程施工测量的效果较佳。

参 考 文 献

[1] 陈才菁.GPS配合高等级水准测量技术在龙固矿井地面控制测量网中的应用[J].山东煤炭科技，2011，01：1.

[2] 宋中华，周命端，张玉生，等.GPS工程测量网数据处理与质量评估方法研究[J].测绘工程，2011，04：22-25.

[3] 黄岩.GPS空间大地控制网技术在水文行业中的应用[J].水文，2013，05：75-80.