GNSS測繪新技術(shù)在建筑工程項目中的應(yīng)用研究

胡艷蓮

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局402隊，湖南 長沙 410014）

建筑工程項目中應(yīng)用GNSS測繪新技術(shù)是時代發(fā)展下的必然趨勢，依托全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，獲取地理信息數(shù)據(jù)的支持作用，將其應(yīng)用到建筑工程項目的建設(shè)環(huán)節(jié)中，能夠精準定位建筑施工中的垂直度、水平度等，保證建筑項目的整體建設(shè)質(zhì)量。在GNSS技術(shù)應(yīng)用下，構(gòu)建起動態(tài)監(jiān)測體系，不間斷地對建筑工程進行測量，反映施工情況。

一、GNSS測繪新技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

GNSS技術(shù)指的就是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)，該系統(tǒng)是對GPS技術(shù)、北斗導(dǎo)航技術(shù)等綜合運用形成的綜合定位系統(tǒng)，也就是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的總稱，該系統(tǒng)覆蓋了科學服務(wù)功能、精確定位功能，包括用戶、地面、空間三個領(lǐng)域內(nèi)的內(nèi)容，都可以利用GNSS技術(shù)發(fā)揮出不同的功能與價值。以用戶部分為例，相關(guān)人員可以利用儀器設(shè)備收集和處理GNSS發(fā)射的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，例如數(shù)據(jù)接收機、數(shù)據(jù)處理軟件等；地面部分則是初步處理系統(tǒng)中所有觀測到的信息數(shù)據(jù)，針對的是系統(tǒng)中地面控制部分的相關(guān)工作，能夠?qū)πl(wèi)星星歷、軌道參數(shù)、大氣層進行確定和修正；空間部分是由多種衛(wèi)星共同組成，指的是空間衛(wèi)星，負責提供多種信息數(shù)據(jù)。GNSS測繪新技術(shù)具有高精準度、全天候定位、節(jié)約時間、操作方便等應(yīng)用優(yōu)勢，將其應(yīng)用到建筑行業(yè)中，有著深刻的現(xiàn)實意義[1-2]。

（一）高精準度

GNSS技術(shù)應(yīng)用下測量基建的精準程度和效果發(fā)生了顯著的提高，優(yōu)化了GNSS靜態(tài)相對定位精準度，可以達到亞毫米級的精確程度，不僅如此，GNSS定位系統(tǒng)在定位方面突破原有的精準度限制，可以將精準度精確到厘米級，有效滿足了測量工作的多種要求。例如在對大型建筑物和構(gòu)筑物變形方面的監(jiān)測活動，可以利用GNSS定位系統(tǒng)，采取數(shù)據(jù)處理模型的方式以及特殊性觀測手段，達到亞毫米級的平面精準度。

（二）全天候定位

全天候定位全球定位是GNSS測量新技術(shù)在建筑工程項目中應(yīng)用時體現(xiàn)出的一大顯著優(yōu)勢，因為GNSS衛(wèi)星數(shù)量分布均勻，數(shù)量多，形成了對全球地面的連續(xù)性覆蓋。此背景下任何使用GNSS測量新技術(shù)的用戶都能夠突破時間的限制，觀測超過四顆以上的GNSS衛(wèi)星，不管在怎樣的地點條件、時間條件下，都可以連續(xù)的完成觀測作業(yè)，突破了天氣因素所帶來的限制，實現(xiàn)了全球全天候定位的測繪目標[3-4]。

（三）節(jié)約時間

GNSS測量新技術(shù)的應(yīng)用給建筑工程項目的觀測定位活動，節(jié)約了大量的時間成本，采取GNSS測量新技術(shù)進行定位活動時，需要投入的時間少，僅僅需要幾秒鐘就可以完成實時動態(tài)定位，工作量時長相當于流動站一分鐘到五分鐘左右的觀測量時長，提高了測繪工作的效率。在使用GNSS測量新技術(shù)時，觀測站之間不需要通視，只需要保證觀測站具備超過15度以上的空間開闊，即可完成測量工作。應(yīng)用GNSS測量新技術(shù)，降低了對通視條件和觀測環(huán)境的要求，節(jié)約了投入到測量中的時間成本、經(jīng)費成本，選擇測量點的方式更加靈活。

（四）操作方便

GNSS測繪新技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用具有操作方便的特點，其中應(yīng)用到的儀器設(shè)備均能夠便捷完成操作，尤其是近些年來，GNSS接收機在不斷地優(yōu)化創(chuàng)新中，測繪工作的自動化、現(xiàn)代化水平大大提高。落實到實際的測繪工作實施過程中，測量人員僅需要安裝儀器，連接電纜線，量取天線高度，收集氣象數(shù)據(jù)，即可全面監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，這一過程中操作簡單，其他與跟蹤觀測、捕獲衛(wèi)星相關(guān)的觀測內(nèi)容，則只需要利用儀器，就可以在自動化操作下完成。測繪工作結(jié)束之后，關(guān)閉儀器電源，將接收機收好，順利完成數(shù)據(jù)的采集作業(yè)目標，整個過程操作方便，節(jié)約了人力成本投入[4-5]。

二、GNSS測繪新技術(shù)在建筑工程項目中的具體應(yīng)用

GNSS測繪新技術(shù)在建筑工程項目中的具體應(yīng)用，利用了空間定位技術(shù)，選取衛(wèi)星位置，將其確定為測量空間中的某一空間位置點，再利用多顆衛(wèi)星測量衛(wèi)星與待測地面點之間的距離，交匯原理基礎(chǔ)之上，獲取具體的空間三維坐標，對需要測量地面點位置建立起準確的空間三維坐標體系。衛(wèi)星會采取電磁波傳送的方式，將測量到的衛(wèi)星和地面之間的距離信息傳送回來，工作人員提前設(shè)置了接收裝置，將此類信息接收并進行處理，獲取測量地面點精準的具體三維坐標。此方式下，主要是通過衛(wèi)星來確定地面測量點三維坐標，測量過程中衛(wèi)星處于運動狀態(tài)，因此信息接收雖然不可避免地會存在一定的時間差，但是該原理下定位相關(guān)位置時準確性較高，將其應(yīng)用到建筑工程項目的測繪工作中具有較強的可行性。

（一）基準軸測量前準備工作

在實際的應(yīng)用中，GNSS技術(shù)應(yīng)用為了更進一步提高建筑工程的施工質(zhì)量，在施工測量環(huán)節(jié)，利用GNSS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，為建筑物軸線定位的精準度提供切實保障，完成了建筑物建設(shè)目標之后，動態(tài)監(jiān)測該建筑物，保證建筑物的使用安全和良好性能。結(jié)合工程的實際情況，在基準軸測量前準備工作環(huán)節(jié)，利用GNSS技術(shù)設(shè)計和優(yōu)化測量方案，根據(jù)工程施工的質(zhì)量要求和測量的實際需要，監(jiān)測建筑施工實際基準軸的情況時，設(shè)計內(nèi)部控制點和外部控制點，全面保證監(jiān)測的可靠質(zhì)量效果。根據(jù)工程的需要和監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用需求，設(shè)置幾個不同的內(nèi)部控制點，并做好標記，加強對控制點位置的保護，為后續(xù)的監(jiān)測工作質(zhì)量提供保障，測量工作中要將真實的監(jiān)測結(jié)果記錄下來，為后期的外部監(jiān)測結(jié)果準確性打下良好的基礎(chǔ)，對建筑施工基準軸的情況進行全方位的分析。設(shè)置外部控制點時，同樣要根據(jù)工程的實際情況，考慮到工程建設(shè)的面積和樓層高度等，設(shè)置外部控制點，采取與高等級控制點聯(lián)合測繪的方式，對建筑基準軸的實際情況進行全面測量。提高監(jiān)測質(zhì)量監(jiān)測效果，設(shè)置內(nèi)控點和外控點，構(gòu)建起相應(yīng)的完善基準控制網(wǎng)[6]。

（二）設(shè)計軸線坐標系

GNSS測繪新技術(shù)在建筑工程項目的應(yīng)用中，應(yīng)設(shè)計軸線坐標系，結(jié)合工程設(shè)計的內(nèi)外控制點實際情況，構(gòu)建起相應(yīng)的內(nèi)外控制點相對關(guān)系坐標系，將內(nèi)部控制點構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)作為機制目標，進行軸線坐標系的設(shè)計活動。考慮到工程建設(shè)的實際現(xiàn)狀和工程建設(shè)的目標，建立起相對應(yīng)的軸線控制坐標系，也就是施工坐標系，將外部控制點通過換算，將其體現(xiàn)在軸線坐標系之中，由此對工程統(tǒng)一的測量基準進行確定。

（三）基準軸測量控制

測量建筑工程的控制點之后，還要對其他的相關(guān)節(jié)點展開測量，例如完成建筑主樓的控制點測量之后，要對于主樓相關(guān)的幾個節(jié)點進行測量，并對復(fù)測結(jié)果詳細的比對，全方位保證測量結(jié)果的精確度。測量過程中針對內(nèi)外控制點，要采取精密監(jiān)測的方式，利用GNSS靜態(tài)方式，細致、全面的監(jiān)測控制點的實際情況，使用相關(guān)儀器完成測量。例如GNSSTrimble5800型接收機，就是建筑工程項目在GNSS測繪新技術(shù)應(yīng)用時常用的測量儀器，能夠測量各個監(jiān)測控制點，獲取了相關(guān)的觀測數(shù)據(jù)之后，利用TBC完成基線解算工作。在整個工程項目施工過程中，要進行多次檢測，并且將幾次檢測數(shù)據(jù)結(jié)果詳細記錄下來，統(tǒng)一的在施工坐標系中對比多次的觀測結(jié)果，尤其是對照第一次測量數(shù)據(jù)，要將后幾次的測量數(shù)據(jù)信息與首次測量數(shù)據(jù)展開詳細對比，對于數(shù)據(jù)結(jié)果較差的，則需要再一次進行計值比較。計算過程中，應(yīng)結(jié)合X、Y分量計算，分析相應(yīng)坐標偏移總距離，利用建筑高度和偏移距離的比值分析，對建筑物的豎向偏移情況準確計算，除去首次的測量數(shù)據(jù)之外，后續(xù)的幾次測量數(shù)據(jù)結(jié)果均要保證按照建筑工程的標準要求、處于規(guī)范范圍之內(nèi)，達到測繪目標。值得注意的是，通過采取常規(guī)手段進行建筑物測繪的復(fù)核工作時獲取的測量結(jié)果同樣也處于規(guī)范的限定范圍內(nèi)，這說明利用GNSS測繪新技術(shù)進行建筑工程項目的測繪工作取得的效果是理想的，在未來建筑行業(yè)的工程建設(shè)和施工中，該技術(shù)應(yīng)用值得廣泛推廣。

三、應(yīng)用GNSS測繪新技術(shù)的優(yōu)化措施

在建筑施工測繪工作中利用GNSS測繪新技術(shù)離不開完善的運用機制支持和專業(yè)的施工技術(shù)人員，明確技術(shù)使用的標準，立足于建筑工程項目的實際情況，將技術(shù)標準作為指導(dǎo)文件，保證技術(shù)應(yīng)用的可靠水平，提高測繪質(zhì)量和測繪效率。測量人員在利用GNSS測繪新技術(shù)時，完成測繪工作之后，要匯總相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，制作成匯報文件，匯報給管理層人員，反映出工程的實際情況。GNSS技術(shù)的應(yīng)用中技術(shù)人員應(yīng)不斷地學習，展開實踐探索，第一時間發(fā)現(xiàn)施工測繪中存在的問題，并加以解決，保證技術(shù)應(yīng)用的可靠質(zhì)量，在技術(shù)培訓(xùn)、專家指導(dǎo)等活動中，提高GNSS測繪技術(shù)的應(yīng)用水平[7-9]。

四、結(jié)束語

綜上所述，在建筑工程項目的施工建設(shè)中，GNSS測繪新技術(shù)的應(yīng)用給測量工作帶來了新的挑戰(zhàn)，不僅提高了測量的準確度，而且能夠?qū)⒔ㄖこ淌┕さ膶嶋H情況全面反映出來，為后續(xù)的整體施工建設(shè)質(zhì)量提供切實保障。建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，引進GNSS技術(shù)并挖掘其內(nèi)在價值，將GNSS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢發(fā)揮出來，立足于實際，結(jié)合工程建設(shè)的實際目標和建設(shè)現(xiàn)狀，全面提高GNSS測繪新技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，保質(zhì)保量地完成建筑工程項目的建設(shè)目標。