陳以雙

（廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司，廣東廣州 510500）

0 引言

在我國(guó)城市建設(shè)不斷加快的基礎(chǔ)上，對(duì)于建筑行業(yè)提出了更高的要求，這也就引入了諸多現(xiàn)代科技，而GPS技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)槌鞘薪ㄖこ虦y(cè)量提供更為有利的條件。在GPS技術(shù)的作用下，建筑測(cè)量的精準(zhǔn)度得到顯著提升，為各項(xiàng)決策的制定奠定良好基礎(chǔ)，推動(dòng)城市建筑工程水平的提高。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，GPS技術(shù)也日益完善，形成了兩種不同的測(cè)繪方法，快速靜態(tài)定位與靜態(tài)定位，這兩種測(cè)量技術(shù)能夠滿足建筑工程不同的測(cè)量要求，為建筑工程的測(cè)量提供可靠保障。

1 GPS技術(shù)概述

GPS主要由三部分構(gòu)成，即GPS接收裝置、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及空間衛(wèi)星群，三者之間相互作用，為用戶提供精準(zhǔn)的地面定位服務(wù)。在當(dāng)前的GPS系統(tǒng)中，空間衛(wèi)星群主要由24顆地球衛(wèi)星組成，GPS接受裝置則負(fù)責(zé)進(jìn)行衛(wèi)星信號(hào)的接收，主要由天線、主機(jī)以及電源等組成，根據(jù)使用類(lèi)型劃分，包括導(dǎo)航型接收機(jī)以及大地型接收機(jī)。在GPS當(dāng)中，地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是其中最終的組成，主要包括主控站、監(jiān)測(cè)站以及注入站等。在GPS技術(shù)的應(yīng)用中，需要由地球衛(wèi)星根據(jù)自身的測(cè)量，發(fā)射衛(wèi)星信號(hào)，接收裝置在接收信號(hào)以后，對(duì)地球衛(wèi)星與接收點(diǎn)的距離進(jìn)行測(cè)量，然后利用計(jì)算機(jī)，對(duì)衛(wèi)星的空間坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)算，進(jìn)而形成站點(diǎn)的位置坐標(biāo)。在當(dāng)前的GPS技術(shù)中，一些大型接收機(jī)的精度達(dá)到1～2mm，部分高精端的接收機(jī)，精度水平會(huì)更高。在使用過(guò)程中，為了對(duì)衛(wèi)星鐘差、電離層以及衛(wèi)星軌道誤差等因素進(jìn)行控制，應(yīng)該對(duì)載波相位測(cè)量值之間的差分值進(jìn)行計(jì)算，以此為觀測(cè)值，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)差精度的提高，GPS技術(shù)工作原理如圖1所示。

2 GPS技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

在當(dāng)前的城市建筑工程測(cè)量中，GPS技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，具有操作便捷、精確度高以及測(cè)量時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但是同樣存在一些局限性，受地形以及高層建筑的制約，影響了測(cè)量的精度與效率。

2.1 GPS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1.1 操作簡(jiǎn)便

在以往的建筑工程測(cè)量中，往往需要大量人工來(lái)開(kāi)展相應(yīng)的工作，但是在GPS技術(shù)的作用下，能夠有效減少人為操作的環(huán)節(jié)，主要依靠各種設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量與處理，采用自動(dòng)化的方式，減少人工測(cè)量中存在的誤差。在建筑工程測(cè)量中，GPS技術(shù)的應(yīng)用更為便捷，測(cè)量人員只需要進(jìn)行設(shè)備安裝，連接電源以后，就可以進(jìn)行工作。在當(dāng)前技術(shù)水平不斷提提高的情況下，GPS技術(shù)的科技含量也在不斷提高，數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性也越來(lái)越高，同時(shí)在儀器規(guī)格方面也進(jìn)行更新，增強(qiáng)操作的便捷性。

圖1 GPS技術(shù)工作原理

2.1.2 測(cè)量時(shí)間短

在GPS技術(shù)的應(yīng)用中，能夠借助控制網(wǎng)布局，開(kāi)展直接的測(cè)量，利用其中不同的觀測(cè)點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量，測(cè)量的時(shí)間得到顯著的縮減。特別是相較于人工測(cè)量來(lái)說(shuō)，節(jié)省了一半以上的時(shí)間。與此同時(shí)，在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)全方位的覆蓋，提高測(cè)量的效率與準(zhǔn)確性，避免由于測(cè)量不全面產(chǎn)生一些額外損失。

2.1.3 測(cè)量精準(zhǔn)

在當(dāng)前的建筑工程測(cè)量中，GPS技術(shù)的精準(zhǔn)度得到顯著的提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人工測(cè)量以及其他測(cè)量手段。GPS技術(shù)在應(yīng)用中，距離越遠(yuǎn)，其獲得的結(jié)果越精準(zhǔn)，通常定位精度在1mm左右。

2.2 GPS技術(shù)的缺點(diǎn)

盡管在目前的建筑工程測(cè)量中，GPS技術(shù)有著諸多優(yōu)點(diǎn)，但是同樣存在著一些不足，其自身的弊病比較明顯。首先，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，會(huì)受到地形因素的制約，在一些封閉以及狹窄的地區(qū)，無(wú)法正常的使用。其次，在城市化進(jìn)程不斷加快的情況下，城市建筑的高度在不斷上升，會(huì)對(duì)GPS信號(hào)產(chǎn)生一定的遮擋，使得測(cè)量的準(zhǔn)確性與連續(xù)性受到一定的影響。最后，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，需要投入較大的成本，整個(gè)組織比較復(fù)雜，如果不能達(dá)到相應(yīng)的測(cè)量技術(shù)要求，則很難保障測(cè)量的精準(zhǔn)度。

3 城市建筑工程測(cè)量中GPS技術(shù)的應(yīng)用

隨著GPS技術(shù)的日益完善，其在建筑工程測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)愈加明顯，通過(guò)對(duì)城市建筑工程測(cè)量中GPS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，能夠更好地將GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，提高建筑工程測(cè)量的水平。

3.1 控制測(cè)量選點(diǎn)

在進(jìn)行建筑工程測(cè)量之前，需要進(jìn)行測(cè)量點(diǎn)的合理選擇，保證其不會(huì)對(duì)GPS技術(shù)的測(cè)量精準(zhǔn)度產(chǎn)生影響。首先，在進(jìn)行測(cè)量點(diǎn)選擇的時(shí)候，應(yīng)該保證視野的開(kāi)闊，為信號(hào)接收設(shè)備的安裝提供便利條件，同時(shí)保證場(chǎng)內(nèi)障礙物的高度應(yīng)該在15°以內(nèi)。其次，保障控制測(cè)量點(diǎn)內(nèi)200m范圍內(nèi)沒(méi)有大功率的無(wú)線電發(fā)射源，比如廣播電視臺(tái)以及微波站等，避免對(duì)信號(hào)接收設(shè)備產(chǎn)生干擾。控制測(cè)量點(diǎn)與無(wú)線電波傳輸設(shè)備的距離應(yīng)該在50m以上，包括高原輸電線以及微波無(wú)線電信號(hào)傳輸通道等。最后，應(yīng)該避免在高層建筑附近進(jìn)行控制測(cè)量點(diǎn)的選擇，高大的建筑物會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的傳輸產(chǎn)生干擾，為了對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期保存，所選取的區(qū)域應(yīng)該保持地面的穩(wěn)定性。

3.2 GPS技術(shù)在建筑施工放樣中的應(yīng)用

在工程測(cè)量當(dāng)中，施工放樣作為其中的重要組成，主要內(nèi)容為基礎(chǔ)施工放樣、上部結(jié)構(gòu)放樣以及高層建筑施工放樣等，需要保證其配合施工進(jìn)度。對(duì)于基礎(chǔ)施工放樣來(lái)說(shuō)，主要是在建筑施工的初期進(jìn)行，主要為平面位置以及孔樁，所涉及的工作包括基礎(chǔ)模板位置放樣、開(kāi)挖深度控制等，如果施工區(qū)域內(nèi)存在較大的地形起伏，可以借助GPS坐標(biāo)，完成相應(yīng)的放樣工作。在GPS技術(shù)的應(yīng)用下，能夠在避免目標(biāo)來(lái)回移動(dòng)的情況下，實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度與效率的改善，如果測(cè)量中出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)該借助其他定位方法，進(jìn)行重新的建筑施工放樣測(cè)量。

3.3 數(shù)據(jù)測(cè)量記錄

在進(jìn)行工程測(cè)量的時(shí)候，工作人員需要對(duì)測(cè)量的過(guò)程進(jìn)行完整的記錄，對(duì)收集到的觀測(cè)數(shù)據(jù)以及測(cè)量方法進(jìn)行整理，為后期的計(jì)算決策提供必要的依據(jù)。數(shù)據(jù)測(cè)量整理應(yīng)該分為三類(lèi)記錄，包括觀測(cè)數(shù)據(jù)、測(cè)量手簿以及其他相關(guān)記錄，需要將接收機(jī)的初始信息、原始觀測(cè)數(shù)據(jù)以及GPS時(shí)間等進(jìn)行整理，將其加入到觀測(cè)記錄當(dāng)中。在這一環(huán)節(jié)中，必須要保證記錄的及時(shí)性，對(duì)于測(cè)量手簿的填寫(xiě)來(lái)說(shuō)，需要使用鉛筆，填寫(xiě)完成以后，不得進(jìn)行涂改與追記。與此同時(shí)，需要及時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)破壞丟失的情況。

3.4 測(cè)量數(shù)據(jù)處理

在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集收集以后，應(yīng)該借助科學(xué)的方法，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，將數(shù)據(jù)信息的作用充分發(fā)揮出來(lái)。在進(jìn)行正式處理之前，需要對(duì)各種數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)保障數(shù)據(jù)的完整性與可靠性。通常來(lái)說(shuō)，在對(duì)C、D、E級(jí)的GPS網(wǎng)基線進(jìn)行解算的時(shí)候，可以借助接受設(shè)備的商用軟件進(jìn)行處理。在RTK數(shù)據(jù)信息當(dāng)中，所包含的內(nèi)容較為廣泛，例如點(diǎn)屬性、點(diǎn)名以及三維坐標(biāo)等，這就需要進(jìn)行RTK數(shù)據(jù)信息下載的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)建筑工程測(cè)量的實(shí)際需求，進(jìn)行進(jìn)度的測(cè)量。只有當(dāng)相關(guān)參數(shù)符合建筑工程測(cè)量要求以后，才能開(kāi)展后續(xù)的信息編輯以及輸出工作，增強(qiáng)測(cè)量數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，為建筑工程施工開(kāi)展打下良好基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展中，GPS技術(shù)作為其中最常見(jiàn)的測(cè)量方法，能夠提供準(zhǔn)確的定位，為建筑施工開(kāi)展提供便利條件。在GPS技術(shù)的應(yīng)用下，建筑工程的施工測(cè)量時(shí)間將得到大幅的縮短，同時(shí)降低測(cè)量的難度，實(shí)現(xiàn)人力、財(cái)力以及物力的節(jié)省。因此，在城市建筑工程測(cè)量中，應(yīng)該不斷的革新自身的測(cè)量觀念，將GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)城市建筑工程測(cè)量水平的提高，為城市化進(jìn)程提供可靠保障。