楊喜明 威海地質(zhì)工程勘察院

1 前言

在國內(nèi)建筑行業(yè)技術(shù)水平不斷提升的過程中，信息技術(shù)的應(yīng)用變得愈加廣泛，并且在人們的生產(chǎn)生活中，有著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的有效應(yīng)用。GPS技術(shù)在工程測量中應(yīng)用時，可以獲得良好的成效，對施工效率及質(zhì)量的提高來說有著重要作用和價值，需要相關(guān)部門及工作人員進(jìn)行全面研究和分析，對技術(shù)進(jìn)行合理改進(jìn)和完善。

2 在建筑工程測量中傳統(tǒng)的人工測量方式存在的主要問題

2.1 缺乏對測量工作重要性的認(rèn)識

在開展施工方案編制工作的過程中，由于施工人員缺乏地質(zhì)勘測意識，導(dǎo)致數(shù)據(jù)獲得不夠全面。與此同時，在建筑工程建設(shè)及施工過程中過于關(guān)注成本控制，對工程測量重視度不高，導(dǎo)致很多工作無法順利開展和落實，例如選擇的測量方式不合理以及測量工序不夠科學(xué)等，對于測繪質(zhì)量而言是不利影響因素。

2.2 測量設(shè)備的準(zhǔn)備工作不夠充足

在采用傳統(tǒng)的人工測量方式時，可以進(jìn)行利用的設(shè)備以及儀器種類較少。通常情況下，多會使用大刻度卷尺進(jìn)行測量，導(dǎo)致測量工作不夠精細(xì)化。雖然部分建筑工程建設(shè)過程中會使用對測量軟件，但是由于缺少完善的輔助設(shè)施，使得實際測量工作無法滿足工程整體的數(shù)據(jù)需求。由于測量設(shè)備準(zhǔn)備的不全面，使得測量工作浮于表面，很難獲取有效的數(shù)據(jù)信息。

2.3 傳統(tǒng)的建筑工程測量精度較低

對建筑工程測量工作產(chǎn)生重要影響的因素較多，如施工人員以及測量取值標(biāo)準(zhǔn)等。首先，在人工測量方面，由于測量人員的專業(yè)技能及綜合素質(zhì)無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致很多工作很難順利開展，數(shù)據(jù)測量的精度及準(zhǔn)確性無法得到保證。同時因為操作人員綜合素質(zhì)不是很高，無法實現(xiàn)對先進(jìn)儀器的合理操作和使用，從而出現(xiàn)操作失誤等情況；其次，在實際開展測量工作的過程中，缺少科學(xué)的取值標(biāo)準(zhǔn)，使得建筑工程建設(shè)的實際方向難以明確。

3 GPS測量技術(shù)具備的基本特點分析

3.1 GPS測量技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛且功能多樣化

GPS測量技術(shù)具備很多應(yīng)用優(yōu)勢，在多個方面有著廣泛應(yīng)用，如時間測試、導(dǎo)航以及速度測試等。同時GPS 技術(shù)依然在不斷的更新和改進(jìn)過程中，可以在多領(lǐng)域中應(yīng)用，并且能夠得到良好的成效。GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用范圍相對較為廣泛，從基礎(chǔ)設(shè)備到山川河流，與此同時，應(yīng)用過程中對周邊環(huán)境的影響很小，并且受到環(huán)境影響的程度也較小，無論在炎熱地區(qū)還是寒冷環(huán)境中，或者在暴雨及地震氣候條件下，GPS技術(shù)都可以實現(xiàn)準(zhǔn)確測量，與傳統(tǒng)的建筑工程測量技術(shù)相比，具備效率高及性能強大等優(yōu)勢。

3.2 GPS測量技術(shù)的定位精度較高

在利用GPS 技術(shù)開展建筑工程測量工作時，其能夠在50km 的范圍內(nèi)，達(dá)到1×10-6～2×10-6的準(zhǔn)確定位目標(biāo)，如果將基線范圍調(diào)整為100km～500km，其定位的準(zhǔn)確度可以達(dá)到10-7～10-8。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷的更新和改進(jìn)，如果基線范圍達(dá)到2000km以上時，定位精確度可以維持在10-9以上，從而充分滿足建筑工程測量的基本需求。

3.3 GPS測量技術(shù)具備較高的自動化程度

在對GPS 測量技術(shù)進(jìn)行實際應(yīng)用的過程中具備很多優(yōu)勢，如擁有相對較高的自動化程度，同時實際操作步驟簡單，操作人員僅需要操作儀器儀表，做好數(shù)據(jù)的收集工作，并實時跟蹤監(jiān)測儀表的狀態(tài)，使其能夠保持穩(wěn)定運行即可。在GPS 系統(tǒng)中，設(shè)備可以對衛(wèi)星進(jìn)行自動捕捉，并進(jìn)行相應(yīng)的記錄，且在結(jié)束觀察工作后，僅需進(jìn)行電源的管理操作。如果利用GPS測量技術(shù)開展建筑工程測量工作，可以提高工作效率和質(zhì)量。

3.4 GPS技術(shù)對應(yīng)的觀測時間投入較少

應(yīng)用GPS 測量技術(shù)的過程中，可以通過對控制網(wǎng)布局方式的運用進(jìn)行直接測量工作，針對不同的觀測點開展數(shù)據(jù)測量和收集工作，使得實際投入的時間有所減少。與人工測量的方式相比，可以節(jié)約較多的資源。除此之外，在實際測量工作開展的過程中，可以保證覆蓋范圍的廣泛，提高測量工作的質(zhì)量和效率，減少不合理或者不專業(yè)測量帶來的資源浪費和經(jīng)濟損失。

3.5 GPS技術(shù)在實際應(yīng)用過程中存在的缺點

GPS 技術(shù)在建筑工程測量工作的開展和落實過程中雖然應(yīng)用具有很多優(yōu)勢，同時也可以收獲良好的效果，但是應(yīng)用過程中避免不了會產(chǎn)生一些問題。首先，在開展測量作業(yè)時，會在不同程度上受到地形變化的影響，例如部分狹窄以及封閉的區(qū)域內(nèi)，GPS技術(shù)無法正常應(yīng)用；其次，在城市化建設(shè)過程中，建筑物的高度不斷升高，會在一定程度上遮擋GPS 信號，導(dǎo)致實際測量的連續(xù)性及準(zhǔn)確性有所降低；最后，在開展建筑工程測量作業(yè)時，需要有較高的成本投入，給相關(guān)單位和部門帶來一定的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。

4 GPS技術(shù)在建筑工程測量中的實際應(yīng)用分析

4.1 GPS定位技術(shù)的作用和優(yōu)勢

GPS 測繪技術(shù)的實際應(yīng)用原理為通過物理及數(shù)學(xué)幾何等基礎(chǔ)理論的結(jié)合，與GPS 系統(tǒng)空間分布的衛(wèi)星進(jìn)行聯(lián)動，分析地面裝置發(fā)出的請求，實現(xiàn)對地理環(huán)境的測繪工作。常用的GPS 測繪技術(shù)手段有兩種，即靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位。與動態(tài)相對定位相比，靜態(tài)相對定位較為簡單，按照有關(guān)規(guī)定和要求對地面接收裝置進(jìn)行排序，之后進(jìn)行約45min左右的同步觀察，安排專業(yè)的測繪技術(shù)人員開展數(shù)據(jù)的采集和處理等工作。動態(tài)相對定位有一定的復(fù)雜性，觀測標(biāo)準(zhǔn)是載波相對測量，需要明確工作點的具體位置，之后將地面接收裝置安裝在相應(yīng)的位置，從不同的角度出發(fā)開展測量工作。

4.2 GPS技術(shù)在水下測繪中的應(yīng)用

開展建筑工程測繪工作的過程中，水下測繪是重點內(nèi)容，同時也是難點所在。主要因為水下環(huán)境存在一定的特殊性，隨時可能發(fā)生變化，且實際水位會影響測量工具的正常使用，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確等問題。尤其是采用人工作業(yè)的方式時，水下的壓力會影響測繪人員的正確判斷，給測量結(jié)果的精確度帶來影響。而通過利用GPS 測繪系統(tǒng)，可以解決以上問題，由于測量工具攜帶方便，且客觀環(huán)境因素不會帶來嚴(yán)重影響，能夠有效完成測繪作業(yè)，同時保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性及可靠性。

4.3 GPS測繪系統(tǒng)中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的工程測量工作中，通常需要采用人工操作的方式完成測繪工作，不僅工作效率低，且經(jīng)常因人為失誤導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確，影響后續(xù)施工作業(yè)。但是在GPS 測繪系統(tǒng)中，有虛擬現(xiàn)實技術(shù)為后續(xù)測量提供依據(jù)，保證獲取數(shù)據(jù)的完整性及精確性。例如在開展測繪工作之前，可以結(jié)合現(xiàn)場的實際情況及環(huán)境特點，利用計算機技術(shù)和相關(guān)軟件構(gòu)建立體模型，向測量人員展示測量場景，之后開展動態(tài)分析工作，可以幫助測繪人員提前發(fā)現(xiàn)工作中可能遇到的問題，及時采取有效措施進(jìn)行處理，為建筑工程測量工作的順利開展提供基礎(chǔ)保障。

4.4 GPS測繪技術(shù)的布網(wǎng)工作

在建筑工程測量工作中應(yīng)用GPS 技術(shù)時，需要做好布網(wǎng)工作，主要采用點或者線連接的方式進(jìn)行布網(wǎng)。開展相關(guān)工作時，需要分析不同地區(qū)的特點，明確其中存在的差異，做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改變，讓GPS測繪更加靈活和可靠。GPS 測繪系統(tǒng)的控制網(wǎng)布設(shè)在很多方面，有著廣泛應(yīng)用且得到的測量效果顯著，如資源勘查、地質(zhì)測量、工程測量及變形監(jiān)測等，將GPS測繪技術(shù)的優(yōu)勢充分展現(xiàn)出來，為工程測量工作作出巨大貢獻(xiàn)。

5 提升建筑工程測量中GPS 技術(shù)應(yīng)用水平的有效對策

5.1 做好控制測量點的合理選擇

對于建筑工程測量工作的開展而言，需要保證測量點選擇的合理性，避免影響GPS 技術(shù)測量的精準(zhǔn)度。首先，開展測量點選擇工作時，應(yīng)該站在寬闊的視野角度進(jìn)行分析，保證信號接收設(shè)備能夠順利完成安裝，并對周圍障礙物做好勘察，確保在15°以下；其次，避免在測量點200m范圍內(nèi)出現(xiàn)大功率無線電發(fā)射源，例如微波站以及廣播電視臺等，減少此類信號接收設(shè)備對GPS 系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。與此同時，相關(guān)工作人員應(yīng)該保證測量點與無線電波傳輸設(shè)備的實際距離不小于50m；最后，避免測量點的選擇在高層建筑附近區(qū)域內(nèi)，防止此類建筑物影響衛(wèi)星信號的有效傳輸。

5.2 加強GPS 技術(shù)與建筑施工放樣環(huán)節(jié)的有機結(jié)合

開展建筑工程測量工作的過程中，施工放樣是不可或缺的重要環(huán)節(jié)，包含的內(nèi)容較多，主要有基礎(chǔ)施工放樣、上部結(jié)構(gòu)放樣以及高層建筑施工放樣等，施工人員應(yīng)該確保相關(guān)工作與整體的施工進(jìn)度配套進(jìn)行。其中的基礎(chǔ)施工放樣，通常在建筑工程建設(shè)初期開展，實際目的是對平面位置及樁孔位置進(jìn)行明確，重點工作內(nèi)容有合理控制開挖深度以及基礎(chǔ)模板位置放樣等。如果在施工區(qū)域內(nèi)地形變化較為明顯，可以對GPS 坐標(biāo)進(jìn)行利用，保證相應(yīng)放樣工作的全面落實。通過對GPS測量技術(shù)的運用，可以在目標(biāo)移動的過程中完成測量，并保證整體的精度，如果在此過程中依然存在偏差，需要采用其他定位措施，再一次進(jìn)行放樣測量。

5.3 保證建筑工程數(shù)據(jù)測量記錄的詳實及全面

相關(guān)工作人員應(yīng)該針對整個測量過程進(jìn)行詳實記錄，認(rèn)真整合收集到的各項數(shù)據(jù)，并做好合理的分類工作，使得后續(xù)的計算擁有堅實的基礎(chǔ)和充足依據(jù)。數(shù)據(jù)的測量和整理過程中，可以將涉及到的記錄內(nèi)容分為三類，即測量手簿、觀測數(shù)據(jù)以及其他類型數(shù)據(jù)信息，與此同時，認(rèn)真整理原始觀測數(shù)據(jù)以及接收機的初始信息。在填寫相關(guān)信息的過程中，應(yīng)該利用鉛筆進(jìn)行記錄，方便后續(xù)數(shù)據(jù)的追加和更改，提高對數(shù)據(jù)備份的重視，避免因原始數(shù)據(jù)的丟失及不完整等情況帶來施工負(fù)擔(dān)和壓力。

5.4 對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)有效的處理

完成數(shù)據(jù)采集工作任務(wù)后，需要選擇科學(xué)合理的方式做好數(shù)據(jù)的處理工作，使得數(shù)據(jù)信息的實際功能及應(yīng)用效率得到提高。在開展數(shù)據(jù)處理工作之前，應(yīng)該有效檢驗不同數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時保證數(shù)據(jù)的可靠及完整，為施工作業(yè)的各階段提供基礎(chǔ)依據(jù)。開展C、D、E 級GPS 網(wǎng)基線相應(yīng)的解算工作時，通常可以對設(shè)備中的商用軟件進(jìn)行利用，實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)的合理處理。由于RTK 數(shù)據(jù)涉及到的內(nèi)容較多，范圍相對較為廣泛，例如點名、屬性以及三維坐標(biāo)等，為了簡化處理流程，需要在下載RTK數(shù)據(jù)信息的過程中，對建筑工程基本的測量需求進(jìn)行分析，有針對性的開展和落實測量工作，保證各項參數(shù)的設(shè)定可以達(dá)到工程施工要求，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。

5.5 工程平面圖的實際作用和注意事項

工程具體指工程圖冊簿籍，實際作用是記錄工程位置、附屬建筑物類型以及數(shù)量等數(shù)據(jù)信息，通常情況下，工程的主要構(gòu)成部分包含三個，即工程籍冊、數(shù)據(jù)集以及工程圖形籍，其中圖形籍具備利用圖形直接描述工程附著物參數(shù)的功能。而對于建筑工程測量工作的開展而言，其實質(zhì)是通過采用測量手段，針對工程建設(shè)進(jìn)行測定和記錄，為后續(xù)的各施工環(huán)節(jié)提供重要的基礎(chǔ)保障。工程平面圖涉及到的范圍較大，不僅包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、工程要素以及工程基礎(chǔ)等，還涵蓋了很多地物要素。除此之外，應(yīng)始終堅持應(yīng)用數(shù)學(xué)坐標(biāo)軸的原則，在工程平面圖上構(gòu)建對應(yīng)的坐標(biāo)軸，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的合理標(biāo)記，在對工程地形等方面進(jìn)行剖析測量時，可以對地物相關(guān)知識進(jìn)行利用。通過對工程圖開展準(zhǔn)確的測量工作，可以實現(xiàn)可靠的計算和統(tǒng)計，從而能夠保證工程調(diào)查內(nèi)容的完整性。

5.6 提高對工程圖編輯環(huán)節(jié)的重視

編輯工程圖是工程圖測量過程中不能缺少的重要環(huán)節(jié)，主要內(nèi)容是將工程圖涉及到的數(shù)據(jù)信息以及坐標(biāo)信息等進(jìn)行綜合性處理。之后將處理后的數(shù)據(jù)作為主要依據(jù)，通過對計算機設(shè)備的利用，對工程圖進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，保證輸出精度可以滿足工程建設(shè)需求，同時結(jié)合實際情況，合理調(diào)整比例尺。在此基礎(chǔ)上，處理不同參數(shù)的過程中，應(yīng)該保證與數(shù)據(jù)編輯的密切聯(lián)系，通過對多種數(shù)據(jù)的分析，實現(xiàn)工程圖的合理調(diào)整，為工程信息的科學(xué)處理和利用提供堅實基礎(chǔ)，結(jié)合具體需求嚴(yán)格按照相應(yīng)的步驟開展編號工作。在開展工程量的計算工作之前，應(yīng)該有效查驗坐標(biāo)串，防止線狀物以及不同類型的界限出現(xiàn)混亂以及打折的情況。除此之外，進(jìn)行工程量計算的過程中，需要以不同界限連續(xù)點位的坐標(biāo)串作為主要依據(jù)，對辛普森公式進(jìn)行充分利用，深度落實對應(yīng)的計算工作，保證此項工作的專業(yè)性及可靠性。

6 結(jié)語

在新時期建筑行業(yè)的發(fā)展過程中，開展工程測量作業(yè)時，常用的技術(shù)類型比較多，而最為有效的測量技術(shù)之一為GPS 測量技術(shù)。此種測量方式不僅操作簡單，還可以實現(xiàn)對施工區(qū)域的準(zhǔn)確定位，為各施工環(huán)節(jié)提供重要基礎(chǔ)。在應(yīng)用GPS測量技術(shù)時，可以減少測量環(huán)節(jié)投入的時間和人力成本，減輕測量人員的負(fù)擔(dān)和壓力，實現(xiàn)節(jié)能減排及綠色環(huán)保的目標(biāo)。為了提高此項技術(shù)的有效性，需要將先進(jìn)的測量理念引入到建筑工程建設(shè)中，促進(jìn)城市化建設(shè)及社會的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。