GPS測量技術在高層建築上的應用分析

一、GPS測量技術

1.1差分GPS的概念

差分GPS（DGPS）定位技術是將一台或多台GPS接收機安置在基準站上做觀測，根據基準站已知的精密座標，計算出基準站到衞星的距離改正數，並由基準站實時地將這一改正數發送出去。用户接收機在進行GPS觀測的同時，也接收到基準站的改正數，並對其定位結果進行改正，從而提高定位精度。GPS定位中存在着三部分誤差：一是多台接收機所共有的誤差；二是傳播延遲誤差；三是接收機固有的誤差。

實時動態（RTK）定位測量技術，也叫載波相位差分技術。是以載波相位觀測量為參考的實時差分GPS測量技術，它是GPS測量技術發展中一個新的突破。該技術的基本原理就是在基準站上放置一台GPS接收機，對所有可見GPS衞星進行實時觀測，並將觀測數據通過無線傳輸設備，第一時間發送給用户觀測站。在流動站上，GPS接收機在接收衞星信號的同時，通過無線傳輸接收設備，接收基準站傳輸的觀測數據，根據相對定位的原理，實時計算並顯示出流動站的三維座標與精度。

二、GPS觀測數據處理

GPS數據預處理是對原始觀測數據進行編輯、加工與整理、分流出各種專用的信息文件，為進一步的平差計算作準備。從原始記錄中，通過解碼將各項數據分類整理，剔除無效觀測值和信息，形成各種數據文件。觀測成果的'外業檢核是確保外業觀測質量，實現預期定位精度的重要環節。所以當觀測結束後，必須在測區及時對外業的觀測數據質量進行檢核和評價，以便及時發現不合格的數據，並根據情況採取淘汰或重測、補測措施。以所有獨立基線組成閉合圖形，以三維基線向量及其相應方差作為觀測信息，以一個點的WGS-84系三維座標作為起算依據，進行GPS網的三維無約束平差。帶中央經線較遠時，應選取通過測區中心的子午線作為座標系的中央子午線。

三、GPS測量技術在高層建築施工中的應用

3.1觀測點的選擇

3.2標誌的設定要求

高層建築施工GPS 網點需埋設具有明顯指示性的標誌，點的標誌要能夠保持到完成高層建築施工並可以被有效地利用，尤其是在施工場區外所設的點，要確保其在施工期間不受損壞。由於在施工期間，施工區域內有很多施工人員，且施工工序一般不會由一支施工隊伍進行，因此必須把標誌設置在不會被施工影響的位置。

3.3觀測的方式與過程

3.3.1變形監測

變形監測主要是對入水庫大壩、橋樑、高層大樓等建築物、構築物的地基沉降、位移及整體的傾斜等狀況進行檢測。常規的監測技術是運用三角測量法，對地基的位移與整體傾斜作檢測。在這一領域中，GPS 技術被廣泛的應用。例如為了對大壩或邊坡的形變進行監測，就可以在遠離大壩以及邊坡的位置，選擇幾個基準點，並在形變區選擇幾個監測點。在基準點與監測點上都安裝好GPS接收機，進行持續自動觀測，並運用合適的數據傳輸技術，第一時間把監測數據自動傳輸至數據處理中心，作出分析、處理和顯示。

3.3.2帶RTK的碎部測量與放樣

3.4觀測記錄

在高層建築施工GPS 觀測工作中，必須對全部資料進行妥善記錄，記錄形式主要有觀測記錄和測量手簿兩類構成。

3.4.1 觀測記錄

3.4.2測量手薄

測量手簿是在開啟接收機前與觀測過程中，由觀測人員實時填寫的。觀測記錄和測量手簿都能當作GPS 精密定位的參考，必須認真及時填寫，決不允許事後補記和追記的情況出現，外作業中存儲介質上的數據文件要第一時間拷貝一式兩份。存放在防水，防靜電的資料箱中。並貼制標籤，註明文件名、測量手簿編號、網區名、點名、時段名和採集時間等。接收機內存數據文件在向外存介質轉錄時，不能進行任何剔除以及刪改，也不允許對數據發出任何重新加工組合的操作指令。

四、結論

GPS測量技術由於其特殊的優點，在高層建築的測量中有很好的效果。目前，在國內的建築行業中，運用全球衞星定位系統對高層建築進行施工測量方面還處於探索階段，將其基本原理運用於高層建築施工領域，對提高建築業的高科技程度，提高工程的經濟效益及工程質量具有重要意義。