1、貴陽職業技術學院畢業論文（設計）GPS技術在建筑工程中的應用 系部 專業 工程測量技術 班級 工程測量1班 姓名 學號 指導老師 完成日期 2016年03 月20日 摘 要我國經濟的迅猛發展，建筑行業規范化進程的加快提高了對企業施工的要求，具體表現在對工程測量、規劃設計等要求有所提高。GPS測量技術是一種全新的測量技術，它由GPS接收機、數據處理軟件和終端設備組成，通過連接衛星，地面接收器和用戶來捕的所需數據。GPS技術是工程測量中的新技術，其具有一定的創新性與進步性，是科技不斷發展的產物。隨著經濟的發展，技術的進步，GPS 測量技術和方法也不斷完善，靜態定位方法和快速靜態定位方式兩種。其中快

2、速靜態定位方式是在靜態定位方式基礎上發展而來的，主要用于更高要求的測量定位。我國的科技水平逐年提高，各行各業都在力求創新技術、改進技術，這些新技術的研發主要是為了解決傳統技術處理不了的問題，或者提高員工的工作效率。GPS技術應用在建筑工程測量中，可以減少作業的時間，而且可以提高測量的準確度，其主要利用衛星進行定位，不容易受外界因素的干擾，可以有效的提高測量數據的精準度，而且也提高了測量結果的可靠性。關鍵詞：GPS技術；建筑；工程測量；應用  目 錄1 GPS定位系統的組成和原理12 GPS測量技術的分析12.1 GPS技術在工程測量中的優缺點12.2 GPS技術在工程測量中

3、的缺點13 GPS測量技術的缺點測量技術的特征23.1 觀測所需時間少23.2 操作簡潔便利23.3 測量結果更加準確24 GPS技術在建筑工程測量中的應用24.1 確定測量的技術參數24.2 GPS觀測的選址工作24.3 外業測量的操作34.4 數據處理35 GPS控制測量質量與精度的提升辦法35.1 布網方案35.2 選點45.3 外業觀測46 結論4致謝5參考文獻：5職業技術學院畢業論文1 GPS定位系統的組成和原理  GPS是美國發明的第二代衛星導航系統，包括空間衛星群，地面監控系統，用戶GPS接收機三部分。衛星分布在6個不同的軌道面上，有21顆GPS工作衛星和3 顆備用衛星

4、；地面監控系統在整個系統中占有最重要的地位，包括1個主控站3個注入站和5個監測站，主要分布在美國本土及其軍事基地。GPS 接收機由主機，天線和電源組成，能夠獲取，追蹤和測量GPS 信號。GPS進行導航定位的基本原理是距離交會法，將GPS信號接收設備安置在某位置，不久會收到來自3顆或更多衛星所發出的GPS 信號，再對所有的信號進行數據分析，從而算出信息接收器與衛星之間的實際距離以及發出信號衛星的具體位置，然后用三維坐標的形式呈現出來。2 GPS測量技術的分析 GPS定位系統有兩種，一種是衛星系統，另一種是地面監控系統。這個系統測量到的數據可以傳輸到工程監控站，工作人員對這些數據進行分析

5、整理后，通過控制衛星發送相關指令。工程的測量人員利用專業的數據處理設備，在通過GPS定位系統對信號進行分析與定位，然后計算測量數據，得出測量的結果。GPS系統可以通過距離交會法，在相同時間對需要測量的位置進行定位分析，對這一結果得出的數據是通過大量信號分析得到的，準確度比較高。而且GPS技術是利用地固坐標進行測量的，這種坐標系統穩定性較高，可以保證測量數據的傳輸信號穩定，還可以提高觀察結果的準確性。2.1 GPS技術在工程測量中的優點（1） 適用范圍廣泛。GPS技術可用于各行各業， 例如土地測量，航空導航，工程測量。（2） 定位準確。通過先進的觀測設備和適當的觀測措施，定位精度可保持在1毫米左

6、右。（3） 程序自動化，智能化。用GPS系統進行測量時，測量員只需完成所需安裝即可，先安置天線，然后接通電源，啟動接收設備，之后儀器自動開始工作。（4） 觀測沒限制。利用GPS系統進行定位和導航不需要考慮天氣因素，它完全不受不良天氣的影響，因此隨時都可以工作，保證了監測的連續性和程序的自動化。 2.2 GPS技術在工程測量中的缺點（1）GPS 技術在某些不寬闊，較為封閉的地區不適用。（2） 高大的建筑物會遮擋GPS 信號，破壞觀測的連續性和準確性。（3） 監測的投入成本較高，組織復雜，而且不容易達到監測測度要求。3 GPS測量技術的缺點測量技術的特征3.1 觀測所需時間少 

7、因為GPS運用控制收集整理網布局完成測量，幾個觀測點同時進行測量，因此總體所用的時間比其他觀測方式都要少很多，通常GPS觀測的時間會在三十到四十分鐘之間。 3.2 操作簡潔便利 整個GPS測量的過程中人為操作很少，大多數的步驟是由相關設備和程序自動化完成的，隨著技術的進步信號接收器的規格也變得越來越小，操作變得更加簡單。 3.3 測量結果更加準確GPS測量系統精度很高，差不多可以和紅外儀測量儀器相媲美，此外，GPS 測量還有它獨特的優越性：測量結果會隨著測量距離的增大而更加準確。4 GPS技術在建筑工程測量中的應用4.1 確定測量的技術參數 建筑工程的測

8、量對數據有一定精準度要求，因為這是保證建筑質量的前提，利用GPS技術，可以提高建筑設計的質量，而且利用GPS技術可以提高整個建筑工程的施工質量，還可以對施工的結果進行測試，保證建筑施工的每個細節都合格。建筑工程的測量要求不同，需要的測量設計有所不同，想要提高建筑的質量，必須根據不同的需求對測量設計進行調整。設計網形時，采用合理的GPS接收機布置，提高接收網觀測效果。對于觀測時間的選擇要根據衛星相應時間觀測效果，合理安排觀測時間，確定觀測的最佳時間段。 4.2 GPS觀測的選址工作 GPS觀測工作的進行效果和觀測質量與選點的位置有很大關系。合理科學的選點可以大大提高GPS測量

9、工作的質量，根據測量計劃合理安排選點位置是非常必要的。在選點工作上，要選擇視野開闊的地方，避免障礙物。在選點附近要保證原理電磁源，避免電磁源的干擾。選點位置要便于安裝和保存，提高原點的利用率。合理的選址對于減少后期測量的投入，整體測量網絡的調整都有很大意義。 4.3 外業測量的操作 外業測量是GPS建筑工程測量中的重要環節，外業測量工作進行的質量關系到最終測量的質量，要指定科學的計劃來提高外業測量的效果。通過計算機設備，對測量地點的周邊情況、衛星情況、觀測時間、角度等數據進行精確計算，指定科學合理的測量計劃。全網同步觀測需要選擇合理的時間，測站的天線朝向和相應數據要精確控制

10、。合理安排數據采集的間隔時間，根據規范要求進行數據采集工作。在觀測中，認真監視檢測情況，做好對各個環節的掌握，對于出現觀測效果不足的情況，做好合理的調整，延長觀測時間。 4.4 數據處理 對于GPS測量工作中的相關數據，測量人員要做好記錄和備份工作，對測量數據做好復查工作，以便保證測量數據的安全和準確。在數據測量過程中，要及時檢查觀測數據，保證測量過程中數據的準確性，對相應誤差進行處理和核算，保證觀測數據的質量。GPS觀測技術的不斷進步，整體自動化和智能化水平很高，人工操作環節較少。觀察速度較快，觀測時間逐步減少，人員勞動強度和作業時間也在不斷降低。測量工作人員對于測量工作

11、要提高認識，重視整體測量數據的準確性保證，對于相應影響誤差的環境因素、人為因素等進行控制。在點高程的控制上要提高精度，保證聯測高程點的數量，控制好點三維坐標，保證整體測量的精度。5 GPS控制測量質量與精度的提升辦法5.1 布網方案布設GPS網應參考測區交通、自然狀況與任務要求，著眼當前建設與城市長遠發展、圖根點加密及1：500數字化測圖要求，堅持快速度、高精度、省費用原則。1、規范要求以GPS網等級明確。比如，四等平面GPS控制網以2km為平均邊長，1/45萬為相對邊長誤差限差，則GPS網布設要以2km上下為邊長，小于5cm的點位絕對誤差，邊長的相對精度超過1/45萬。2、重視已設控制點與充

12、分利用其標石。尤其是利用GPS網平差校核點與約束點以及其網內位置和平差精度的關系，如四周均勻分布約束點則可有效控制精度。3、整體網以點連、邊連方式構成，連接之后應利于復測基線、異步環、同步環的構成，最大限度重復設站，實現多余觀測、增加GPS網幾何強度與可靠性，保證整體GPS網精度提升。5.2 選點GPS網精度與GPS外業觀察受選點的影響，選點時要結合規范要求、測區自然情況、GPS網設計規定做。1、應在方便長期保存、埋設與交流便利位置選點。2、視野要開闊，且大于15°的高度角，無天空障礙物。3、200m半徑內無無線電發射源，50m半徑內無高壓電線，避免衛星信號受到干擾。4、利用原控制點

13、，點要符合精度規定，且點名稱難以改變，對無成果標石可在該位置選點。5、考慮便于將來常規加密，點間應通視，或單向通視。5.3 外業觀測提升GPS觀測精度，應于外業觀測前設計詳細觀測計劃。經微機設置作業期間、測區經緯度，編制可見性GPS衛星預報表、點位精度因子、觀測最佳時間等。參考預報以選取最佳觀測時間、衛星組，書寫觀測計劃，選擇接收機的型號與臺數。1、要在當天最好觀測時段實行全網同步觀測，并跟蹤4顆衛星，6>PDOP。2、天線標志朝向北，于觀測前后量取天線高，且應小于3mm互差，1mm為精確讀數。3、基線長短決定各時段觀測時間，若基線<20km，取一個半小時觀測時間，1060s為數據

14、采集間隔時間，但通常為15s。4、觀測員要在接收機旁，頭頂低于天線，查看接受數據狀況，如精度因子、信噪比、衛星數的變化與觀測邊長度、點位四周環境等，根據實際確定觀測時間，若觀測質量差，要及時與各站聯系，增加觀測時間。5、將當天觀測數據保存于微機，保證數據安全，點號、天線高、點名、儀器高等要準確輸入。6 結論GPS測量具有高精度、觀測時間短、定位精度高、全天候作業、操作方便與可提供三維坐標的優點，GPS技術的優點很多，而且可以提高測量結果的準確性，其在建筑工程測量中的應用，可以有效的提高建筑質量，而且還可以保證工程的進度。本文分析了GPS的優點與特性、講述了GPS技術的工作原理，特征，及其在建筑

15、工程測量中的應用，利用這些內容可以對其特性進行有效的利用，而且可以解決傳統測量的弊端，提高測量的工作效率，GPS技術主要利用衛星進行定位，不受環境、氣候等因素的影響，可以提高數據的可靠性與準確度，而且這項技術貫穿與整個工程的施工過程，可以隨時對需要的數據進行定位測量，可以實現24小時全天觀測，而且測量的時間較短，其操作的步驟大多數都是自動化處理，這也簡化了測量的操作步驟，節省了人力、物力，對提高建筑工程的經濟效益做出了一定貢獻為我國工程測量帶來了許多便利。本文以某市的市政工程為例，分析其在工程建設中的應用，并介紹幾點GPS測量質量與精度提高方法。此外，GPS技術還廣泛的應用在地形測圖、地籍測量、高速公路等領域，總之，工程測量中GPS技術還存在較大的發展空間。致謝我要感謝，非常感謝我的導師吳坤老師、和我身邊的朋友們。他們都是為人隨和熱情，治學嚴謹細心。吳老師在閑聊中他總是能像朋友一樣幫助我，在論文的寫作和措辭等方面他也總會以“專業標準”嚴格要求我，從選題、定題開始，一直到最后論文的反復修改、潤色，吳老師始終認真負責地給予我深刻而細致地指導，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。正是吳老師的無私幫助與熱忱鼓勵，我的畢業論文才能夠得以順利完成，謝謝吳老師、謝謝我的朋友們。參考文獻：1 鄭奎江.GPS RTK測量技術在公路地形測量中的應用J.建材與裝飾，2013，（12）：21