GNSS在施工測量中的應用

孔令東 高洪偉

摘要：隨著技術的不斷發展建筑的高度在不斷增加，越來越多的高層建筑出現在大眾面前，大眾對高層建筑的質量要求越來越高，其中建筑穩固性屬于大眾衡量建筑質量高低的重要標準。本文分析了GNSS在建筑施工測量中的應用及相應策略，希望可以為技術的推廣與應用提供一定借鑒。

關鍵詞：GNSS;建筑施工;測量;應用

引言：

高層建筑施工過程中常常會應用到多種多樣的滑膜，而采用滑膜施工過程中對施工的垂直度和水平度要求更高，如果依舊采用傳統的掉線法、投射法（經緯儀）等很難滿足當前建筑施工的需要，因此我們在高層房屋建筑過程中常常會采用先進的GNSS技術，實現對建筑施工中垂直度與水平度等精準定位， 保證高層建筑的質量。同時，我們在高層房屋工程建設過程中還可以利用GNSS技術建立相應的動態監測體系，實現對建筑的24 h測量，方便企業其他管理人員可以第一時間掌握工程施工實際情況，為工程質量提升提供基本保障。

1、GNSS技術分析

GNSS技術即GlobalNavigation Satellite System（全球導航衛星）系統技術的簡稱，屬于衛星導航（在軌工作）系統的總稱，該系統是綜合運用GLONASS（俄羅斯）、GPS（美國）、北斗導航（中國）等一種綜合定位系統。該系統囊括了用戶、地面、空間三個主要方面， 實現了精準定位與科學服務。其中用戶、地面、空間同時也是該系統組成的重要部分，其中不同組成部分發揮的效用不同：用戶部分主要指可以方便于相關人員直接使用的多種儀器設備，主要由數據接收機與相應數據處理軟件等構成，主要負責對衛星（GNSS）發射的相關數據信息等進行收集與處理;地面部分主要指系統中地面控制部分，可以實現對系統中所有觀測到的信息數據進行初步處理，并且可以確定與修正相應的衛星星歷、大氣層、軌道參數等;空間部分主要指星座（空間衛星），主要由多種多樣的衛星組成，主要負責多種信息數據的提供。[1]

2、測量原理——應用可行性分析

GNSS定位測量技術主要利用空間定位技術，將衛星位置（空間中）作為測量空間中已經確定的某一個空間位置點，之后通過多顆衛星（運行）對衛星與待測地面點之間的距離進行測量，再利用交會原理便可以得出在空間中所要測量地面點的具體空間三維坐標。衛星（空間中）將其測量到的衛星與地面之間的距離，以相應的電磁波方式傳送回來，提前設置好相應接收裝置接收到這部分信息，并對這部分信息進行處理，精準獲得相應測量地面點的具體三維坐標。此種方式下由于對地面測量點三維坐標的確定主要是通過衛星實現的，而衛星在測量過程中處于運動中，因此所接收到得信息存在一定的時間差，假設所接收到信息的時間差為Δt ，同時以4顆衛星測量位置為例，則其獲得的測量點空間三維坐標X、Y、Z值符合下列公式：

式中（X 1，Y 1，Z 1）為衛星1 測量時的空間坐標，d1為衛星1 與測量點的實際距離，c 為誤差常數;（X2，Y2，Z2）為衛星2測量時的空間坐標，d 2 為衛星2與測量點的實際距離;（X 3，Y3 ，Z3）為衛星3測量時的空間坐標，d 3為衛星3與測量點的實際距離;（X4，Y4，Z4）為衛星4測量時的空間坐標，d4為衛星4與測量點的實際距離。由于其采用此種原理對相關位置進行定位，相應準確性很高，在工程施工測量中應用的可行性較高。[2]

3、建筑施工中定位基準測量中GNSS 技術應用

3.1基準軸測量前準備工作

我們根據工程的實際情況，結合GNSS技術設計相應的測量方案。按照測量實際需要與工程施工相關要求，設計了內部控制點與外部控制點對建筑施工實際基準軸情況進行監測，全面確保監測質量。首先，根據工程需要與監測技術需要設置內部控制點。在內控點位置上進行標記并加以保護，以全面確保監測的質量。我們在測量過程中需要準確真實記錄相應的監測結果，以便于后期比對外部監測結果，全面分析建筑施工基準軸的實際情況。其次，根據該工程實際情況設置外部控制點。

3.2設計軸線坐標系

根據工程情況設計控制點，設計了相應內外控制點相對關系坐標系，考慮工程實際情況我們選擇內部控制點構成的網絡為基準，建立相應的軸線控制的坐標系（施工坐標系），然后將外部控制點換算到相應的軸線坐標系（控制）之中，從而確定該工程統一的測量基準。

4、GNSS在建筑施工測量中的應用策略

4.1加強施工人員相應技術培訓

由于GNSS在建筑工程施工中應用有較高的技術要求，故可以根據技術的實際需要適當完善相應的培訓機制，全面提升技術人員的專業技術水平，為技術的之后的應用提供基本保障。首先，在施工之前進行相應測量技術培訓工作。結合工程實際情況，組織相應技術人員針對GNSS應用的注意事項、相關技術儀器操作等進行專項化培訓，提升測量人員的專業技術水平，為實際施工過程中技術的應用提供基本保障。其次，完善GNSS技術培訓考核機制。需要進一步完善相應技術培訓的考核機制，所有經過培訓的測量施工人員必須通過相應的考核之后才可以上崗，在考核中施工企業可以根據實際工程測量需要進一步優化考核習題等，全面確保培訓質量。再次，技術獎勵方案。根據施工人員實際測量中GNSS技術運用情況適當給予相應的獎勵，對于在其中表現優秀的員工給予相應假期或者獎金獎勵，調動員工積極學習技術的熱情，進一步促進施工人員測量技術水平提升。

4.2 完善相應GNSS運用機制

企業根據工程實際情況進一步完善GNSS運用機制，為技術在施工測量中的實際應用提供相應制度保證。首先，完善相應技術使用標準。結合工程實際情況，組織相應技術人員根據工程與技術情況制定并完善相應技術使用標準，并以制定的技術標準為之后技術應用的指導性文件，確保整個技術運用過程高質量推進。其次，完善相應數據匯報制度等。相關測量人員采用GNSS技術對建筑工程進行測量結束后，需要將相關測量數據匯總，并將匯總的數據統一制作相應的匯報文件，定期向相關工程管理人員匯報，方便相關工程管理人員第一時間掌握工程的實際情況。再次，一旦采用GNSS技術在運用過程中出現問題相關施工測量人員要第一時間進行探討，以便于盡快尋找到相應的解決策略，確保技術使用的質量。

5、結語

綜上所述，GNSS在建筑施工測量中應用可以提升測量的精準度，更為全面反映建筑工程施工的實際情況，為之后工程施工質量提升提供基本保障。因此企業可以積極推動GNSS 技術的運用，并在運用中結合實際工程情況，適當完善相應運用機制，全面提升GNSS技術運用質量，促進工程質量有效提升。

參考文獻：

[1]于振興.高層建筑施工測量中徠卡GNSS 的應用[J].文摘版：工程技術（建筑），2016（1）：303.

[2]程香麗.工程測繪中GNSS測繪技術的應用[J].中華建設， 2017（10）：140-141.

1.安徽建筑工業學院 2.遼寧科技學院