薛志遠(yuǎn)

（重慶長(zhǎng)江勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，重慶 400000）

0 引言

近年來(lái)，GNSS 技術(shù)在工程施工控制測(cè)繪中得到了廣泛的應(yīng)用，其不僅能夠?yàn)槭褂谜咛峁┳鴺?biāo)位置信息，而且還能夠?yàn)槭褂谜咛峁┧俣取⒋艌?chǎng)以及時(shí)間等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，有效的解決了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)所不能解決的問(wèn)題，而且該技術(shù)的測(cè)量精度較高，不受時(shí)間和天氣等因素的影響，對(duì)于工程施工具有非常重要的作用。

1 GNSS 技術(shù)理論概念

GNSS 定位技術(shù)（圖1）也就是當(dāng)前人們所說(shuō)的全球定位系統(tǒng)，其原理就是結(jié)合衛(wèi)星進(jìn)行地理位置信號(hào)的接受和發(fā)送，根據(jù)當(dāng)前衛(wèi)星的覆蓋情況，幾乎在全球上的任何位置都能夠接收到四顆衛(wèi)星的信息，然后根據(jù)這四顆衛(wèi)星接收到的數(shù)據(jù)可以結(jié)合一定的算法計(jì)算出信息的發(fā)送地點(diǎn)。對(duì)于工程施工控制測(cè)繪來(lái)說(shuō)，應(yīng)用GNSS 技術(shù)也已保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。隨著科技的不斷發(fā)展，GNSS 技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，當(dāng)今在軍事測(cè)繪、航空測(cè)繪以及航海測(cè)繪等方面都應(yīng)用到了GNSS 技術(shù)[1]。

2 GNSS 測(cè)繪技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 GNSS 技術(shù)具有較高的精準(zhǔn)度

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的施工控制測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)滿足不了工程的相關(guān)要求。在前幾年，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)在工程施工中也起著十分重要的作用，但是由于其精準(zhǔn)度比較差，而且隨著科技的發(fā)展，工程建設(shè)對(duì)于精度的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)逐漸被新型的GNSS 測(cè)繪技術(shù)所取代。與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，GNSS 測(cè)繪技術(shù)的主要特點(diǎn)就是能夠獲得更加精準(zhǔn)的測(cè)繪數(shù)據(jù)，使得測(cè)量所取得的數(shù)據(jù)更加符合工程需要[2]。在工程施工控制測(cè)繪工作中，GNSS 測(cè)繪技術(shù)主要是采用靜態(tài)測(cè)量技術(shù)，其測(cè)量結(jié)果一般都會(huì)精確到毫米，這對(duì)于工程質(zhì)量的控制是十分重要的。

2.2 GNSS 測(cè)繪技術(shù)的工作規(guī)模更加廣泛

GNSS 測(cè)繪技術(shù)有更加廣泛的工作規(guī)模，其不僅能夠?yàn)槭褂谜咛峁c(diǎn)的三維坐標(biāo)，而且還能夠?yàn)槭褂谜咛峁┢渌嚓P(guān)的信息，例如導(dǎo)航信息、時(shí)間信息以及速度信息等等。除此之外，GNSS測(cè)繪技術(shù)幾乎不會(huì)受到測(cè)量環(huán)境的影響，該技術(shù)在任何領(lǐng)域內(nèi)幾乎都能夠應(yīng)用。當(dāng)前，隨著GNSS 測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，在軍事測(cè)量、航空測(cè)量以及大地測(cè)繪等方面都得到了廣泛的應(yīng)用[3]。

2.3 GNSS 測(cè)繪技術(shù)的操作比較簡(jiǎn)單

GNSS 測(cè)繪技術(shù)除了具有測(cè)量精度高、適用范圍比較廣泛等特點(diǎn)外，其另一大優(yōu)勢(shì)就是操作簡(jiǎn)單便利。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GNSS 接納機(jī)在技術(shù)也在不斷優(yōu)化和完善。近年來(lái)，GNSS 測(cè)繪技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和主動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了緊密的聯(lián)系，而且GNSS 接納機(jī)具有較強(qiáng)的兼容性，通過(guò)電纜就能夠順利的連接到其他的測(cè)繪儀器，從而能夠獲得較多的測(cè)繪數(shù)據(jù)。當(dāng)工程測(cè)繪工作結(jié)束后，技術(shù)人員將其電源封閉，將設(shè)備保存好即可。與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，該技術(shù)的操作更加簡(jiǎn)便，不僅能夠獲得更加準(zhǔn)確和更多的測(cè)繪數(shù)據(jù)，而且該能夠方便技術(shù)人員的使用，因此，其在測(cè)繪領(lǐng)域廣受歡迎。GNSS 技術(shù)的作用原理如圖2 所示。

圖2 GNSS 技術(shù)的作用原理

3 GNSS 技術(shù)在工程測(cè)繪中存在的問(wèn)題

3.1 GNSS 技術(shù)測(cè)量的誤差

隨著GNSS 技術(shù)的不斷發(fā)展，其在各種工程中都得到了廣泛的應(yīng)用，不僅能夠有效的減少工程測(cè)繪的工作量，而且在數(shù)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性方面也得到了很大的提升。但是在具體的應(yīng)用中還會(huì)存在一定的誤差，其中最常見(jiàn)的問(wèn)題就是由于測(cè)繪人員在測(cè)繪工作中選點(diǎn)定位不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，有些施工現(xiàn)場(chǎng)也可能會(huì)由于磁場(chǎng)的作用，導(dǎo)致GNSS 技術(shù)設(shè)備不能正常工作，這就需要測(cè)繪人員通過(guò)其他的測(cè)繪設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的補(bǔ)測(cè)，從而保證數(shù)據(jù)信息的完整性和準(zhǔn)確性[4]。

3.2 工程測(cè)繪人員的操作水平較低

GNSS 技術(shù)是一項(xiàng)比較先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)，其對(duì)于測(cè)繪人員的測(cè)繪技術(shù)有著較高的要求。但是根據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前很多測(cè)繪人員對(duì)于GNSS 設(shè)備的操作并不熟悉，這就給測(cè)量工作帶來(lái)了非常不利的影響。另外，測(cè)繪人員對(duì)于測(cè)量工作中出現(xiàn)的問(wèn)題并沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的處理，導(dǎo)致問(wèn)題積累越來(lái)越嚴(yán)重，從而給工程測(cè)量工作帶來(lái)了一定的影響。對(duì)于此，測(cè)繪人員也要不斷的提升自身的專(zhuān)業(yè)技能，在實(shí)際的工作測(cè)量工作中，要嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)采用GNSS 設(shè)備，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 GNSS 測(cè)量技術(shù)在工程施工控制測(cè)繪中的應(yīng)用

4.1 GNSS 技術(shù)的布網(wǎng)測(cè)量

在對(duì)帶狀或者線路工程進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，一般會(huì)利用GNSS 技術(shù)進(jìn)行布網(wǎng)測(cè)量。例如，在對(duì)大型水利工程進(jìn)行測(cè)繪時(shí)可以采用點(diǎn)連式的工程測(cè)繪方式，而對(duì)于水利工程樞紐區(qū)域的形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和工程施工控制網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)來(lái)講，其既可以采用網(wǎng)練式布網(wǎng)方式進(jìn)行測(cè)量，也可以采用邊連式布網(wǎng)方式進(jìn)行測(cè)量。在實(shí)際的工程測(cè)量中，測(cè)繪人員要嚴(yán)格的根據(jù)工程的實(shí)際情況，通過(guò)分析施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和地形地勢(shì)來(lái)選擇合適的測(cè)繪方式，以提高GNSS測(cè)繪技術(shù)的有效性和準(zhǔn)確性，為工程提供更加有力的數(shù)據(jù)支持。

4.2 GNSS 模仿技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

首先，利用GNSS 信號(hào)仿真器接納GNSS 衛(wèi)星宣布的模仿射頻信號(hào)，同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)的分析，從而為工程施工提供比較精確的數(shù)據(jù)信號(hào)；其次，利用GNSS 信號(hào)仿真器對(duì)GNSS 衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行模仿，通過(guò)模仿信號(hào)來(lái)判斷工程測(cè)繪的規(guī)模，同時(shí)為GNSS 接納機(jī)的進(jìn)一步研制和測(cè)繪提供仿真環(huán)境。隨后，利用GNSS 信號(hào)仿真器對(duì)工程環(huán)境進(jìn)行模仿。在進(jìn)行工程環(huán)境的模仿時(shí)，也需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地勢(shì)、地貌以及氣候等因素進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以及圖片繪制，以及時(shí)的了解掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境，為后期工程的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。另外，在利用GNSS 信號(hào)仿真器之前，需要首先利用核算機(jī)軟件建立起三維立體圖畫(huà)，然后再通過(guò)GNSS信號(hào)仿真器對(duì)工程中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模仿。在進(jìn)行地勢(shì)考察工作時(shí)，運(yùn)用三維模仿圖畫(huà)能夠?qū)こ讨械募?xì)節(jié)內(nèi)容進(jìn)行分析，這樣既提高了測(cè)繪成果的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，還能夠節(jié)省大量的時(shí)間。但是，在工程測(cè)繪工作中往往會(huì)發(fā)生安全事故，這就需要技術(shù)人員都要嚴(yán)格對(duì)待，認(rèn)真做好標(biāo)記工作，并及時(shí)的解決工作過(guò)程中遇到的問(wèn)題，最大限度的降低安全事故的發(fā)生率。同時(shí)，施工人員也要提高安全意識(shí)，無(wú)論在哪種情況下都要首先維護(hù)人們的生命安全[5]。此外，在工程施工控制測(cè)繪工作中，工作人員要盡可能的避免資源浪費(fèi)現(xiàn)象，從而降低經(jīng)濟(jì)損失。

4.3 應(yīng)用于工程形變監(jiān)測(cè)

在工程實(shí)施過(guò)程中，工程形變是一種比較常見(jiàn)的現(xiàn)象。導(dǎo)致工程形變的因素有很多，其可能是由于人為因素導(dǎo)致，也可能是由于自然因素所致。而GNSS 測(cè)繪技術(shù)能夠?qū)こ绦巫冞M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，運(yùn)用GNSS 技術(shù)能夠獲得比較精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，這就能夠?qū)こ绦巫儬顩r進(jìn)行充分的了解。通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)就能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的收集，并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，最終將精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳遞給相關(guān)工作人員，以便對(duì)工程相變情況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。例如，在大多數(shù)的建筑工程中，一旦地基發(fā)生形變，就有可能對(duì)工程的整體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定程度造成影響，這也就說(shuō)明工程形變檢測(cè)的重要性。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法往往會(huì)受到環(huán)境以及人為等多種因素的影響，形成一定的監(jiān)測(cè)誤差，從而給工程形變的判斷造成一定的影響，特別是對(duì)檢測(cè)點(diǎn)位較多的工程而言，不僅僅會(huì)提高監(jiān)測(cè)誤差的發(fā)生率，而且還會(huì)大大提高工作人員的工作量，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量造成一定的威脅。利用GNSS 技術(shù)能夠?qū)Φ鼗巫冞M(jìn)行主動(dòng)監(jiān)測(cè)，并且GNSS 定位技術(shù)能夠在工程形變監(jiān)測(cè)中得到充分的應(yīng)用。采用GNSS 技術(shù)對(duì)建筑工程的地基形變情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅降低了工作量，而且提升了監(jiān)測(cè)質(zhì)量，更重要的是環(huán)境因素并不能對(duì)GNSS 技術(shù)造成很大的影響，該技術(shù)在不同的環(huán)境中都能夠完成測(cè)繪工作[6]。并且其測(cè)量數(shù)據(jù)能夠在線主動(dòng)完成傳輸和處理，故數(shù)據(jù)的分析率是非常高的，這對(duì)于工程形變的監(jiān)測(cè)具有非常重要的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的施工控制測(cè)繪技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。在如今科技不斷發(fā)展的時(shí)代，GNSS 技術(shù)也在日趨成熟，其對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來(lái)越重要，同時(shí)也為整個(gè)工程測(cè)量行業(yè)到來(lái)了新的活力和生機(jī)。