房屋工程測繪中GPS技術的使用研究

■黃文濤

（廣東惠州 516003）

房屋工程測繪中GPS技術的使用研究

■黃文濤

（廣東惠州 516003）

在當今經(jīng)濟高速發(fā)展的社會中，信息技術在某些方面促進了工程建設的發(fā)展，同時對工程建設有了更高的要求。對于現(xiàn)在的建筑工程而言，高層和超高層的建筑物已經(jīng)成為了建筑業(yè)發(fā)展主要趨勢。目前，為了滿足人們的需要，高層和超高層建筑越來越多，建筑結構的造型也日益復雜，因此對房屋工程測繪技術提出了更高的要求，傳統(tǒng)的房屋測繪方法已經(jīng)不能滿足當今建筑發(fā)展的需求，因此將GPS技術應用到測繪中是當今建筑業(yè)發(fā)展的潮流。

GPS技術房屋工程測繪具體應用外業(yè)觀測

1 GPS技術的原理分析

GPS全球定位系統(tǒng)是一種衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，它采用的是距離交匯法的衛(wèi)星定位，在需要的位置架設GPS接收機。在特定的時刻同時接收三顆以上的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導航電文，然后通過一系列的計算和數(shù)據(jù)處理可以得出該特定時刻GPS接收機到GPS衛(wèi)星的距離，然而通過衛(wèi)星的空間位置通過衛(wèi)星星歷獲取。在GPS定位技術測量中最常見的坐標系有兩類，一類的是固坐標系統(tǒng)，它是與地球相固聯(lián)的坐標系統(tǒng)，也是在工程中應用最廣泛的坐標系統(tǒng)，另一類是空間固定坐標系統(tǒng)，這兩種坐標系統(tǒng)有利于確定地面控制點的位置和GPS觀測的結果。

2 GPS技術在房屋測繪中的優(yōu)勢和不足之處

GPS測繪技術可以對土地權屬界點進行測定，在我國復雜的國土地貌上來看，使用GPS測繪技術可以節(jié)省人力資源，很大的提高了測量的工作效率；運用GPS技術不僅可以對工程結構的強度設計、基礎設計、監(jiān)測周期設計、和觀測時段設計等方面進行監(jiān)測，而且從變形監(jiān)測角度上來看，比較適用于變形監(jiān)測；GPS能夠從根本上解決傳統(tǒng)測量方法精確度掌握不牢固的問題，有利于大地控制網(wǎng)點的測量；GPS測繪技術在與傳統(tǒng)的測繪技術相比較時具有速度快、成本低、不受天氣影響、不用建立坐標系等優(yōu)點。現(xiàn)階段，GPS技術在工程測繪中已經(jīng)發(fā)展成為了一個多模式、多用途、多領域的高新技術類型。在大型和超大型工程施工中，工程測繪利用GPS地位技術，能夠對測量項目進行多角度定位，GPS所具有的虛擬現(xiàn)實技術可以對某些地質比較復雜的地區(qū)的環(huán)境通過三維圖像進行環(huán)境模擬，人們可以通過三維圖像來顯示工程測繪的重點測量項目和全部的測量流程。目前，GPS在我國的礦房屋工程測繪中應用比價普遍，除此之外，GPS在工程測繪中的優(yōu)勢還體現(xiàn)在對大型公路項目的實地測量和施工臨時水準點的測量等諸多方面。

隨著近幾年信息技術在建設領域的快速發(fā)展，人們對項目工程質量的要求也越來越嚴格。對于一個建筑項目來說，房屋測繪是決定房屋質量的基礎，所以，房屋測繪技術的應用成為了人們重視的主要對象之一。由于測繪技術涉及的專業(yè)技術含量較高，操作也比較復雜，所以對測繪人員素質的要求上也比較嚴格，測繪從業(yè)人員必須具有熟練的技能和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。經(jīng)調(diào)查研究，測繪小組很小的疏忽，就能給工程帶來嚴重的安全隱患。在技術方面，由于從測繪水平低于施工水平，在工程中經(jīng)常會出現(xiàn)操作時間過長和數(shù)據(jù)錯誤等問題，而且從業(yè)人員薄弱的綜合素養(yǎng)和對技術精通的局限性也嚴重影響了對房屋測繪工作的發(fā)展。所以，提高測繪技術水平和提高員工素養(yǎng)是工程測繪中最具代表性的問題。

3 GPS技術在房屋工程測繪技術中的特點

就傳統(tǒng)的測量工具而言，GPS測量技術作為現(xiàn)階段各類工程測量中的重要測量手段具有無可比擬的優(yōu)越性。GPS在房屋工程測繪中主要表現(xiàn)為以下幾點：（1）GPS的自動化比較高，益于操作，目前工程中的GPS接收機向自動化、微型化發(fā)展，在應用中可以自動觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件進行對數(shù)據(jù)的分析處理從而測得測點的三圍坐標。（2）由于GPS能夠提供三圍坐標，并且精確度高，在對遠距離的觀測中優(yōu)越性更加突出。GPS技術不僅能精確測定觀站平面的位置，而且還能精確的測出觀站的大地高層。（3）GPS技術在觀測的時候采用布設控制網(wǎng)，每個觀站上的觀測時間一般在30-40分鐘左右，采用快速靜態(tài)定位方法使觀測時間更加縮短。（4）由于GPS技術的高度自動化工作，該對工作人員的素質要求不高，在實際工程應用中，不會對操作者的理論水平要求過高，只要是達到一定教育程度的人員經(jīng)過專業(yè)的培訓即可掌握相應的操作。操作者只需要打開一起的開關，采集具體的氣象信息并進行記錄，測量一起的高度就可以完成一項測量工作。

4 GPS技術在房屋測繪中的具體應用的過程

為了確保工程測繪工作能夠順利的進行，利用GPS測繪技術進行房屋測繪，GPS測繪技術的應用過程主為測量點的選擇、測量標志的建立、外業(yè)觀測和數(shù)據(jù)吃力四個環(huán)節(jié)。GPS虛擬現(xiàn)實技術實際上是利用計算機三維成像軟件，將房屋測繪的過程用三維圖像在計算機上表現(xiàn)出來，將測繪的重點部位分析出來，知道實際的房屋測繪工作。GPS在房屋測繪中具有至關形象的特點，能將復雜的工程的外觀狀況真是立體的體現(xiàn)出來，通過測量前建立好的圖像模型，為實際的測量方案的選擇提供了很好的指示作用，提高了測繪的安全性和可行性。運用GPS虛擬現(xiàn)實技術可以更好的解決房屋測繪中的難題，更好的為人們的生產(chǎn)和生活服務。

4.1 測量標志的建立和測量點的選擇

就我國目前的發(fā)展情況來說，GPS測繪技術相關的控制網(wǎng)早就取代了我國原始建立的大地控制網(wǎng)點。GPS技術對我國相關的基礎控制網(wǎng)點進行了更加準確的測量。由于控制網(wǎng)點相互之間的距離都是很遠的，所以在實際測量的的過程中傳統(tǒng)的測量方法不能適用。由于GPS測量站內(nèi)部無需靈活和通視的網(wǎng)型結構體系，所以在選擇GPS站點時并不困難，和常規(guī)的測量選點相比更加便捷高效。在房屋測繪中，只要在開闊的易于安裝設備的地方設置測量點即可，盡量在信號覆蓋不到的地方，這樣可以避免各種電磁信號的干擾。在選擇好的測量點上簡單的做一些標志，例如將標石埋置在測量點上，方便后續(xù)工作的進行，最后，在圖紙上繪制好，完成測量點選擇的工作。

4.2 房屋測繪中的外業(yè)觀測

通過外空間衛(wèi)星導航系統(tǒng)，利用采集而來的衛(wèi)星信號，對測量工作進行觀測，最終對安裝天線實施精準定位的方式稱為外業(yè)觀測。在整個外業(yè)觀測實施的工程中，要按照相關的技術規(guī)范進行操作，按規(guī)定的步驟實施各項流程，這樣才能有效的提高整個房屋觀測的質量。外業(yè)觀測的方法主要有連邊式、網(wǎng)連式、混連式和點連式，在實際的測繪工程中最長用的作業(yè)方式是采用點連式、邊連式和網(wǎng)連式想結合的方式。在外業(yè)觀測中，接收機必須安置在無線電纜長度允許的范圍和有天線的接收機離天線十米之外。預熱接收機需要通過一段時間預熱后才能夠達到最佳的狀態(tài)，預熱時間按照使用說明書上規(guī)定的時間來確定。

4.3 測繪結果的檢驗和相關的數(shù)據(jù)的處理

在測繪過程中，將搜集而來的數(shù)據(jù)利用計算機進行科學有效的分析處理，并且，還要對觀測的結果進行檢驗，保證數(shù)據(jù)的可靠性，在房屋測繪中常見的檢驗手段主要是外業(yè)觀測。在整個測量過程中，外業(yè)檢驗是最終測量質量以及精準度的重要保障，是測量工作過程中必不可少的一項工作。在數(shù)據(jù)處理過程中，首先將原始的觀測數(shù)據(jù)讀入計算機，一般來說，接收機廠商提供相關的數(shù)據(jù)處理軟件，都可以直接對數(shù)據(jù)進行處理，在處理數(shù)據(jù)之前要爸數(shù)據(jù)的格式進行相關的轉換。目前最常用的GPS數(shù)據(jù)處理格式是RINEX格式，如果原始存儲的數(shù)據(jù)格式就是該格式，大部分的處理軟件都可以對該數(shù)據(jù)直接處理。

5 房屋測繪中GPS測繪技術應用的前景

GPS技術的出現(xiàn)，對于傳統(tǒng)的測繪領域無異于是異常技術革命。GPS技術雖然是在基本的測量理論上發(fā)展起來的，但是不局限于傳統(tǒng)的測量方法。它使傳統(tǒng)的房屋測量理論發(fā)生了質的變化，同時也將其他學科和測量學間的聯(lián)系更加緊密，也能極大的推動測量科學的發(fā)展。

GPS技術在房屋測繪領域的未來發(fā)展走向全面化、智能化、快速化、立體化，其觀測通過更先進的設備監(jiān)理一個整體性的GPS網(wǎng)絡。在除房屋測繪以外的其他工程中應用也非常廣泛，例如用于監(jiān)控礦區(qū)地面沉降的檢測、城市高建筑檢測、地下隧道測量等精密程度較高的工程建設。未來的GPS技術也會越來越靈活，越來越快捷，為我們的生活和生產(chǎn)提供跟好的服務。

6 結束語

隨著我國科學技術的發(fā)展，我國的數(shù)字化采集和自動化處理等相關的覆蓋系統(tǒng)在一定程度上得到了實現(xiàn)，也促進GPS在工程測繪中的應用更加廣泛。綜合上訴，GPS在房屋測繪中的應用會越來越完善。隨著時代的發(fā)展，GPS在各個領域的應用也會越來越廣泛，促進各個領域的測量技術都能得到突破性的提高。其中，GPS在房屋工程測繪技術中應用是時候，使測繪的相關數(shù)據(jù)更有準確性、可靠性和真實性，從而使房屋測繪相關的服務范圍也得到一定程度上的擴展。

[1]陳玉松.論GPS測繪技術在工程測繪中的應用 [J].黑龍江科技信息，2013.

[2]孫巧英.論工程測繪中的GPS測繪技術 [J].科技創(chuàng)新與應用，2013.

[3]萬小冬.GPS在高程建筑測量中的應用 [J].建設科技，2013.

[4]蘇亞軍.淺議GPS在高層建筑測量施工中的應用 [J]，中國科技，2008.

[5]孟小云.淺談GPS在工程測繪中的應用 [J].科技創(chuàng)新與應用2013.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-244-2