一种工程测量新方法的研究韩飞落【摘要】采用GPS技术、BIM+VR技术，在VR设备中植入GPS差分定位芯片，实现在空旷地区VR设备精确定位。同时，将操作者精确定位于BIM模型中，实现VR设备中BIM模型的精确定位。在BIM模型及VR设备的精确定位之后，操作人员通过穿戴VR眼镜，在视界中的地面上直接显示待放样点位置，操作人员直接做好点位标记即可完成放样工作，实现可视化放样。该装置还适用于狭窄、遮挡严重等区域，克服了传统测量设备的短板。【关键词】GPS;VR;CORS;网络;可视化【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.16.0961、概况目前，国内、外工程测量定位方法主要有GPS-RTK、全站仪+棱镜、经纬仪+钢卷尺等。GPS-RTK虽然能保证工作效率，不受通视条件限制，但是对于精密工程，无法保证测量精度，且当有障碍物遮挡时，对精度影响较大;全站仪+棱镜法虽然能保证精密工程测量精度，但是效率较低，且受通视条件影响较大;经纬仪+钢卷尺法仅适用于小范围作业，且作业效率低、精度较差、受通视条件影响大等。以上方法均不能兼顾精度、效率和成本，使用条件限制因素较多。随着社会和科学技术的不断发展和进步，基础设施建设呈规模化、综合化和复杂化发展趋势，传统工程测量方法已日趋不能满足需求。当前规模较大的综合性工程，基本上综合使用了上述三种传统测量方法。但是，上述测量方法本身存在的弊端同工程施工越来越高的要求之间的矛盾越来越突出。随着建筑施工市场竞争日趋激烈，亟需一种新的测量方法和设备用来保证测量施工工艺的适用性和先进性。2、新方法研究思路限于当前计算机技术、VR技术和互联网等技术的发展速度，BIM+VR测量技术目前还无法实现实际应用，本研究思路作为未来工程测量新方法的探索，以期在未来能够实现或为行业内人员突破现有测量方法提供参考。2.1新设备的研发该新技术需要使用GPS差分定位技术和VR技术，因此，需要对VR设备进行重新设计并植入高精度测地型双频GNSS接收机芯片（兼容GPS、BDS、GLONASS等定位系统），GNSS接收机具备静态和实时动态定位测量功能。GNSS接收机既可以植入到VR后台设备，也可以植入到VR移动终端设备。VR移动终端与后台主机通过无线网络（兼容5G及以上网络技术，保证数据传输的实时性、连续性、准确性和保密性）连接，数据传输距离不宜小于50km。VR移动终端设备设计成便携式眼镜装置。镜片既可以当作模型显示的屏幕，也应具有普通眼镜的透视性，保证穿戴人员行走时的安全和便利。VR设备能够实现大型BIM模型载入及模型轻量化处理功能。BIM模型事先通过Revit软件进行全区域建模并保证建筑结构位置、尺寸的准确性。模型中应将场区内、外测量控制点包含在内，并保证其位置的准确性。为了实现测量功能和人机交互，还需要开发手持终端设备，内置专业测量系统。支持BIM模型导入、数据传输、模型数据提取、常规工程测量所需功能等。手持終端设备还需兼容VR手柄功能，支持操作人员在模型中自由漫游。为了实现智能化测量，在手持终端设备中嵌入智能AI芯片，辅助操作人员完成大量复杂而又重复的工作。比如，自动识别现场标记的测量点并采集坐标后反馈到模型中，与模型相应位置的理论坐标进行对比并生成测量误差数据对比表格，供操作人员复核测量成果。2.2新方法工作原理新方法工作原理主要由以下三部分构成：2.2.1模型定位在Revit软件中，通过AutodeskPointLayout插件，利用施工坐标系控制点坐标将BIM模型定位至施工坐标系中。这样，BIM模型中任意位置的空间坐标即为施工坐标系坐标。2.2.2VR终端设备（VR眼镜）定位为了保证操作者能够以第一视角准确地“看清”BIM模型中各部位的位置，VR眼镜必须准确地定位至BIM模型场景中。因此，需要将VR眼镜通过测量基座与测量三脚架连接在一起，并准确地架设在现场施工控制点上。利用CORS网络进行GPS-RTK点校正，依次校正至少3个均匀分布的控制点，其中高程控制点至少3个。VR眼镜只需要进行一次全区域点校正，之后每次测量前及结束后均需校核1个控制点。2.2.3放样操作者戴上VR眼镜，通过手持终端设备打开模型后，可以切换模型场景是否投影到VR眼镜。在手持终端设备上可根据模型构件的类型和特征批量选择并生成特...