GPS技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用探究

陳晗 遼寧添邦市政工程有限公司

自從全站儀出現(xiàn)并投入應(yīng)用后，經(jīng)緯儀等傳統(tǒng)測繪儀器逐漸被其所取代。隨著近年來GPS技術(shù)的快速發(fā)展，工程測量領(lǐng)域又發(fā)生了一場歷史性變革，GPS技術(shù)可接收衛(wèi)星信號并對獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，從而計算出測量點(diǎn)的具體位置，運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)可獲得精密的三維數(shù)據(jù)，其定位功能非常強(qiáng)大，并且抗干擾性極強(qiáng)，目前已經(jīng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，使工程測量等得到了廣泛應(yīng)用。

一、GPS技術(shù)的基本特點(diǎn)

（一）觀測時間短

采用GPS技術(shù)進(jìn)行定位，僅需幾秒鐘的時間即可完成流動站需花費(fèi)1～5分鐘才能結(jié)束的工作，測繪效率得到顯著提升。同時應(yīng)用該技術(shù)不需要在各觀測站之間通視，僅需觀測站周圍空間保持15°以上開闊即可，極大降低了通視、環(huán)境等方面對測繪工作的影響，體現(xiàn)出了較高的靈活性。

（二）定位精度高

雙頻GPS接收機(jī)的定位精確度基本上等同于紅外儀的精度，而GPS系統(tǒng)在使用時不會受到相關(guān)因素如環(huán)境與距離等影響，因此，在一些重點(diǎn)工程、地形條件不佳的工程中尤為適用。采用GPS定位，可獲得運(yùn)動目標(biāo)的精準(zhǔn)的三維速度與位置[1]。采用GPS可以1分鐘快速定位其精度為±0.1m，如載波相位不超過20分鐘，精度為±5m。

（三）自動化水平高

隨著技術(shù)水平的不斷提高，當(dāng)前GPS接收機(jī)更為小型、簡單，只需要將天線對中即可開始自動觀測，然后通過相關(guān)軟件即時處理所獲數(shù)據(jù)，即可得到基于觀測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。觀測跟蹤等觀測工作均可由機(jī)器自行完成，體現(xiàn)出了較強(qiáng)的自動化特征。

（四）可實(shí)現(xiàn)全球、全天候定位

GPS衛(wèi)星的分布非常均勻，數(shù)量也比較多，因此，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的連續(xù)性覆蓋，也就是說地球上任意地點(diǎn)的用戶，在任意時間內(nèi)都可以同時觀測到GPS衛(wèi)星，任意時間和地點(diǎn)的連續(xù)性觀測可獲得有效保障，并且天氣因素也不會對其造成不良影響[2]。

二、GPS技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用

（一）控制測量選點(diǎn)

測量精確度與控制測量點(diǎn)的位置有關(guān)，因此，在測量工作開始前必須選擇好控制測量點(diǎn)，一般選點(diǎn)時需關(guān)注這些問題：選點(diǎn)位置最好要視野開闊，方便安裝與操作信號接收設(shè)備，試場內(nèi)部各障礙物高度都要在15°以下；微波站等需設(shè)置大量無線電發(fā)射源，這些大功率機(jī)器會干擾信號接收設(shè)備工作，所以在選點(diǎn)時應(yīng)遠(yuǎn)離，保持距離在200m以上，高原輸電線等發(fā)射的無限電波也會影響設(shè)備工作，選點(diǎn)時應(yīng)與這些裝置保持50m以上的距離；衛(wèi)星信號遇到高大建筑物會反射回去，所以在選點(diǎn)時要遠(yuǎn)離高層建筑；為了將標(biāo)識長期保存下來，選點(diǎn)時必須確保其地面穩(wěn)定；為了便于擴(kuò)展信號測量手段，可與其他方法聯(lián)合測量，在交通便利位置選點(diǎn)；選擇信號接收站時，需綜合考慮到地形、地貌與植被等內(nèi)容，有效減少天氣因素的影響；在建設(shè)信號接收站的過程中，為了減少工作量，可對已有的控制點(diǎn)進(jìn)行充分利用[3]。

（二）建筑施工放樣

施工放樣共包含基礎(chǔ)施工、高程建筑施工與上部結(jié)構(gòu)三部分放樣內(nèi)容。這里以其中基礎(chǔ)施工放樣為例來說，其開展時間是工程建設(shè)初期，其工作涉及多項(xiàng)內(nèi)容，如基坑開挖邊線與開挖深度控制的放樣，如所在場地地形較起伏較大，可利用GPS坐標(biāo)進(jìn)行放樣，相比全站儀放樣其便利性更強(qiáng)，工作效率與精度更高[4]。而使用傳統(tǒng)全站儀放樣，一旦操作過程中出現(xiàn)問題，就需要采用其他方式進(jìn)行重新定位與放樣，這樣會大大增加工作量。

（三）GPS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

傳統(tǒng)建筑工程測量需由專業(yè)人員進(jìn)行測繪各項(xiàng)工作，而采用GPS測繪系統(tǒng)后，則不需要專業(yè)人員到現(xiàn)場進(jìn)行測量，其虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)非常強(qiáng)大，可快速、準(zhǔn)確地完成建筑工程測量中的測繪工作。在工程測量工作中，實(shí)施常規(guī)測量不僅需要專業(yè)人員開展大量的測量工作，同時天氣等因素還會干擾其正常工作，導(dǎo)致測繪資料數(shù)據(jù)誤差的出現(xiàn)，為測繪數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確埋下伏筆，給具體的工作帶來麻煩。而使用GPS測繪技術(shù)，以上問題都不需要考慮，由于其虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)無比強(qiáng)大，不僅可以提升工程測量的效率，同時亦可顯著加強(qiáng)數(shù)據(jù)資料的可靠性與真實(shí)性，極大地減少了測繪工作中出現(xiàn)的誤差，使建筑工程測繪工作可以安全、平穩(wěn)、準(zhǔn)確的開展下去[5]。比方說，在工程測量時可綜合考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)建立數(shù)學(xué)模型，模擬出真實(shí)的測繪場景來，然后實(shí)行動態(tài)性分析，找到測繪操作中存在的一系列問題，這樣在實(shí)際測量過程中就可以有效規(guī)避這些問題，從而提升測量的精準(zhǔn)性，推進(jìn)各項(xiàng)測量工作的順利完成。

三、結(jié)語

在工程測量過程中，GPS技術(shù)憑借其自身強(qiáng)大、獨(dú)特的功能，充分顯示出了它在測量工作中相比傳統(tǒng)控制測量具有的巨大優(yōu)越性，但是在實(shí)際運(yùn)用中也會體現(xiàn)出一些不足，還需在之后的工作中進(jìn)一步完善和改進(jìn)。從本文的論述中可知，GPS技術(shù)以其觀測時間短、高精度、自動化等特點(diǎn)，在工程測繪領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，為工程測繪的發(fā)展提供了巨大的推動力，也為城市的建設(shè)與發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。相信隨著這項(xiàng)技術(shù)的普及與發(fā)展，在不久的將來它必然會在建筑工程測量等領(lǐng)域中得到更為廣泛的應(yīng)用，為提供測繪精度創(chuàng)造更好的條件。