這篇城市建筑論文發表了GPS技術在城市建筑變形測量的應用，隨著經濟的不斷發展，城市化建設進一步推進，我國建筑業發展迅速，城市建筑結構日益復雜化。論文對GPS技術作出相關闡述，并對GPS技術在城市建筑變形測量中的應用作出了分析。

　　關鍵詞：城市建筑論文,GPS技術,城市建筑,變形測量

　　我國建設腳步逐漸加快，人們對城市建筑的技術以及要求也愈高，所以引入了GPS技術，其不僅在定位、公路勘測、航空攝影測量、土地滑坡測量、公路勘測等方面發揮著重要作用，在城市建筑工程測量中也發揮著重要作用，尤其是體現在城市建筑變形測量中[1]。GPS技術的應用，為城市建筑變形測量提供了精確度較高的數據。并且科技技術正在不斷的更新，GPS技術發展出了快速靜態定位以及靜態定位兩種測繪方法，讓城市建筑變形測量得到了進一步發展，讓測量結果精確度更高、更加具有智能化，從而促進了我國城市建筑施工水平的提高，便于城市建筑施工的順利開展[2]。

　　1GPS技術基本工作原理及優點

　　1.1GPS技術基本工作原理

　　全球定位系統英文簡稱為GPS技術，上世紀70年代，美國軍方對衛星導航進行了首次研發，并于1994年全面建成[3]。初始階段正式在軍事領域有所應用，隨著時代發展，GPS技術也日益向民用化的方向發展，諸多行業對其都有所應用。距離交會法是GPS技術工作的基本原理，首先，應該確定GPS信號接收裝備的位置，那么來自三顆或者更多的衛星所發散的GPS信號將會被感知接收，以信號接收裝置接收到的數據為基礎，信號接收裝置、衛星之間兩者之間的距離和信號實際發出的位置就可以分析得出;然后采取距離交會法分析當前的測量值，從而算出信號接收裝置三維坐標;最后將其用三維立體坐標來表示。然而在對城市建筑變形進行實際測量的過程中，應用較為廣泛的是地面固定的坐標系統。

　　1.2GPS技術優點

　　對城市建筑變形進行測量，從傳統方式來說，一般有兩種，分別是物理學傳感器方法和常規大地測量方法。其中物理學傳感器方法僅僅是能夠對局部變形進行測量，測量方位具有一定的局限性，而常規大地測量方法需要進行大量的工作，且效率十分低下，容易受到氣候的影響，且還需要檢測點和基點通視。目前，GPS測量技術三維定位能力較強且精確度較高，因其精確度高、全天候、不受通視限制以及高效益等優點，逐漸取代常規測量方法被廣泛應用[4]。和原始的城市建筑變形測量相比，采用GPS技術進行測量，具有諸多優點。

　　(1)操作十分便利。GPS技術使人工操作大量減少，由自動化設備進行了大部分的測量，使因人力操作的有限性造成的不便有所降低。且科學技術發展迅速，GPS技術獲取數據的質量也得到了很大的提升，操作儀器逐漸改進，讓測量更加方便快捷。

　　(2)測量時間短。GPS技術采取控制網布局的手段來進行測量，測量時，幾個觀測點可在同一時間進行，和人工測量相比，測量時間大為縮短。同時其對測量目標進行了全方位的覆蓋，讓工程建設所延誤的時間減少，降低了工程損失。

　　(3)測量不受限制。GPS技術工作原理特殊，這就使得外界的環境以及天氣等不會對其產生影響。在采取GPS技術進行定位以及測量時，保證了測量工作的完整性，并讓其進度不受影響。在測點間的同時以及幾何圖形的處理上GPS技術更加靈活，這在城市建筑變形測量中發揮著重要作用。

　　(4)測量數據具有較高的精確度。采取GPS技術測量所得數據具有較高的精確度，甚至可以和紅外線測量儀所測數據精確度一致，和其他測量設備相比，其所測目標距離越遠，結果精確度會越高。

　　(5)適用范圍較廣。城市化的推進，城市建設用地開始向郊外迅速擴展，所需的建筑工程測量增多，同時施工現場，規模較大，需要設置施工控制網等。GPS技術不單單應用于軍事，也被廣泛應用于人們的日常活動之中，例如汽車導航等，還能在航空導航、工程測量等許多行業得到應用。

　　2GPS技術在城市建筑變形測量中的應用

　　2.1準動態特征測量

　　在對城市建筑變形進行測量時，準動態特征測量有利于促進城市建筑的施工質量水平的提高，采取整體變形模型，并對觀測數據進行分析、處理，從而準確反映城市建筑動態特征.對數據進行分析，能夠對城市建筑水平位移、傾斜程度以及沉降等進行準確反映，并由曲線圖形將其展示出來[5]。在實際應用時，GPS技術應該在充分考慮實際需求基礎上，選擇恰當的基礎點來對測量設備進行安置、調試，使城市建筑施工坐標系得以完善，讓GPS技術能準確的獲得數據，從而對城市建筑變形進行測量。

　　2.2實時動態特征測量

　　對城市建筑變形進行實時動態測量，例如相對位移以及擺動頻率等參數，這些都可為后續施工提供了一定的數據支持，使城市建筑工程得以順利開展。采取GPS技術對城市動態特征進行測量，可以充分了解因地脈動、風載等兩因素造成的城市建筑自振特征[6]。在對城市建筑變形進行測量時，應該選擇GPS接收機，通常情況下，第一臺放置位置應該為距離基準站250m處，并把它作為參考點;第二臺放置位置一般是周邊環境較佳、視野較為開闊的地面點，并把它作為基準站;第三臺放置位置一般為建筑頂部較為開闊區域，并且四周干擾源應該排除。在完成城市建筑GPS測量后，根據X軸方向坐標變化，繪制曲線變化圖，從而計算出城市建筑變形的實時動態變化情況。為了獲得相應頻譜變化情況，可以采取頻譜分析法來了處理、分析所得的三維數據序列，它可以測量出城市建筑的隱蔽變形數據，從而讓城市建筑工程質量得到了保證。

　　3工程實例應用

　　以城市建筑中某高層建筑為例，該高層建筑高97m，共28層，在距該樓400m處設置一個三等水準點，并把其作為檢測點。于附近空地處根據四等水準測量安裝水準點S，把其定義作基礎監測面A的高程基準。其中基準點S不在高層建筑變形的影響范圍之內，在高層建筑視野較好的地方，采用GPS技術設置兩個基準點，將其作為參考站以及基準轉。具體測量方案如圖1所示。

　　根據要求在高層建筑地面第一層設置測量點，數量為18個，讓其形成基礎監測面A。A檢測面的主要作用是測量高層建筑地基的位移，另外在高層建筑頂層設置3個GPS監測點，形成整體監測面B。監測面B所獲得的數據，可以描述出高程建筑的準動態特征，從而明確高層建筑的動態變形情況。本次模擬中，通過對高層建筑變形進行監測，采取靜態測量的方式來對高層建筑變形進行測量，能得到建筑物動態變形情況。在對城市建筑變形測量時，為了保證其準確性，最佳選擇是雙頻接收機，把衛生高度角設置成15°，測量時間長度應該設置在介于30～120min，采取靜態測量的模式來踐行測量，從而保證最終測量結果的精確性，讓城市建筑工程得以順利開展。

　　4結束語

　　在城市建筑變形測量中，GPS技術和傳統的變形測量方法不同，其具有高度自動化、不受氣候條件和通視條件限制以及精確度高等優點。GPS技術這些優點十分明顯，但是其同樣存在一些不足之處，例如易受地形影響使GPS信號不再連續，讓其準確性受到影響，需投入較大的成本等。但是，從總體來看，在城市建筑工程中，GPS技術為其節省了許多物力、人力以及財力等，在城市建筑變形測量中發揮著重要作用，所以在城市建筑變形中應該使GPS技術的優勢得到充分發揮，盡量避免其缺點帶來的不利影響。

　　參考文獻：

　　[1]李超，文鴻雁，田曉龍,等.GPS與常規方法在變形測量中精度對比[J].全球定位系統,2011,36(6):76-79.

　　[2]何振暉,郭瓊紅.GPS-RTK技術在工程測量中的應用[J].工程技術研究,2016,(7):59.

　　[3]付強.GPS在高層建筑變形監測中的應用[J].數字技術與應用，2014,(10):106.

　　[4]趙宜行.GPS變形監測技術及其數據處理方法研究[D].西安科技大學,2009.

　　[5]胡友健,梁新美,許成功.論GPS變形監測技術的現狀與發展趨勢[J].測繪科學,2006,(5):155-157+10.

　　[6]韋俊.GPS-RTK技術在水庫水下地形圖測繪中的應用[J].南方農機,2016,(3):64+73.

　　作者：史男楠 單位：天津市勘察院

　　推薦閱讀：《城市建筑》是國家級建筑期刊，雜志創刊于2004年，是由中國建筑學會主管、黑龍江科學技術出版社主辦的國家級建筑類學術期刊。