GPS定位测量技术在房屋建筑工程中的应用

王 曦

北京金房兴业测绘有限公司 北京 100166

传统的定位测量技术操作程序复杂、数据结果误差大、人为影响问题较多，在现代房屋建筑测量中应用效果并不理想。GPS技术是一种基于卫星通讯的定位技术，卫星与地面基站能够实时传递信息，经过计算机系统计算和建模可以将目标位置准确地测量，因此GPS技术以其高效率、高精度和低误差等优势成为了房屋建筑定位测量中广泛应用的技术。分析和研究应用GPS技术进行定位时遇到的问题对于改进定位方法有着重要作用，同时也能不断提升房屋建筑定位的准确度。

1 GPS定位测量技术概述

GPS也称全球定位系统，是一种由卫星和地面基站共同组成的定位系统，最初被应用于军事领域，后部分功能逐步向着民用领域开放。GPS定位系统的优势在于能够将定位误差控制在厘米级别内，系统发送、传递和收取信息过程非常快，并能快速地处理定位信息，由于GPS系统采用了特殊的编码方式，因此定位信息很难被截取或出现丢失，有效保障了定位信息的安全性和稳定性。随着GPS系统商业化运作，建筑工程行业发生了巨大变化，以GPS定位技术为核心的定位测量方法迅速成房屋建筑行业测量定位过程中广泛应用的技术[1]，为房屋建筑设计人员、施工人员提供了精确的和可靠的定位数据，有效保障了房屋建筑施工质量。

2 GPS定位测量技术优势

传统定位测量方法的需要大量技术人员协同工作，在各测量点位安放测量仪器，然后对仪器进行校准，最后开展测量工作，测量过程中将各项测量数据记录，收集足够的数据后对数据进行处理。这一过程不仅费时费力，而且无法保障测量的精度，时常因为技术人员操作方法不科学或测量数据误差较大等因素导致测量结果偏差变大，进而影响到房屋建筑设计和施工质量。而GPS技术能够有效避免此类问题发生，GPS系统中应用多种先进的智能化一体化技术，系统能够自动分析、处理和总结测量数据，获得非常精准的测量数据，为房屋建筑工程提供可靠的测量数据。

2.1 测量精度高

GPS测量主要通过卫星和地面基站组合进行定位，卫星向地面发射信号，信号经过反射后由信号接收装置获取，通过计算信号传播时间和反射角度等对目标位置进行定位，从而获得测量数据。但是卫星信号在传输过程中受到大气电离层和对流层的影响将会出现误差，此时通过地面基站装置进行处理能够降低误差。在GPS系统内部专门安装了误差分析模型，模型能够根据信号传输的位置、天气状况和大气运动规律对信号传播途径进行分析和计算，然后结合实际的信号收发情况对误差进行更正，通过卫星和地面基站共同判断目标的位置。相比于传统的测量方法，GPS测量方法无须进行复杂的操作，只需要在测量区域个点位基站，技术人员将测量参数输入其中，系统能够按照测量指令开始自动测量，有效避免了人工操作时出现操作不当或错误记录数据等问题出现，保障了测量的精度。

2.2 测量效率高

GPS定位测量主要由计算机系统完成，因为计算机工作时主要按照系统算法进行计算，所以计算机在分析和处理各类测量数据时都是按照既定的程序进行运行，不会出现跳过某个步骤或忽视某项数据这类问题[2]，如果其中出现错误信息，系统将提出错误信息，重新获取相关测量项目的信息并进行计算。计算机系统计算效率远远高于人脑计算，而且不会出现计算数据记录错误或计算错误的问题，有效保障了测量精度。在房屋建筑测量定位中，需要测量大量的数据，而且对很多项目的数据精度要求较高，如果使用传统测量技术，工作人员出现微小的疏忽都可能导致测量结果出现错误，从而影响房屋建筑工作项目如期开展，而应用GPS则可以避免这类问题发生，全面保障测量定位数据可靠性。

2.3 数据安全性高

现代测量技术主要以电子测量仪器为主，仪器能够自动将测量信息转化为特定的数据，在数据转化和传输过程中，如果数据发生丢失或破损，则会影响测量结果。GPS技术应用了特殊的数据格式，系统只能发送和接收特定格式的数据，而且这些在这些数据中存在着标准，如果系统识别后发现数据不匹配，则会将这些数据剔除。与此同时，信息传递过程中可能受到磁场的影响从而发生改变，但研究人员在数据传输方法中加入了特定的校准方法，数据在进入影响区域后很难受到磁场的影响。这样可以保障数据在传输过程中保持较高的稳定性，提升数据的安全性和完整性，使测量结果的可靠性进一步提升。良好的数据安全性能够保障测量结果的准确性，为房屋建筑工程提供可靠的测量数据，确保施工质量，显然GPS技术能够实现数据安全性提升这一目标。

3 GPS定位测量技术在房屋建筑工程中的应用

房屋建筑定位的关键在于能够确定房屋建筑的具体位置和保障房屋建筑基础的稳定性。在房屋建筑定位方面，GPS技术显然具有一定的优势，在施工前期通过GPS技术对施工区域所在位置和周边建筑物位置进行定位，能够为设计人员提供完整的可靠的数据。在房屋建筑基础施工方面，利用GPS技术能够提供可靠的水平位置数据，确保房屋建筑基础稳定性。本章将研究GPS技术在房屋建筑测量定位中的具体应用。

3.1 房屋建筑面积测量

房屋建筑施工前一般由设计单位对施工地区的面积进行测量，结合施工区域面积设计房屋结构和分布方案。我国很多房屋建筑工程都是在城市中进行，施工区域周边一般存在大量的建筑物，施工区域与周边建筑物的距离非常近，因此必须保障房屋建筑施工所在区域位置数据的准确性。利用GPS技术进行定位，能够对施工区域面积进行计算，并将周边建筑物在地面的投影计算和模拟出来，为设计人员提供详细的施工环境数据。此外，房屋建筑施工是，需要将设计方案中的房屋建筑位置确定，此时可以通过GPS技术对各点位进行精确测量，得到准确数据后施工人员方可开展施工作业，实现这一目标的关键在于前期的测量工作，GPS系统已将测量数据转化为三维模型，施工人员结合模型找到个点位，然后进行校准即可确定施工区域。

3.2 房屋建筑位置测量

确定房屋建筑位置的关键在于获取房屋建筑的各个点位，在此基础上确定房屋建筑的位置。例如，一幢长方体的大楼，需要测量建筑物四角在地面的投影即可，通过四个点位就能确定建筑的位置，如果建筑属于不规则形状，则需要对更多点位的投影进行计算，从而确定建筑的位置。在施工过程中，想要确保建筑位置符合设计要求，需要计算出施工区域的水平为主，然后按照设计方案要求将建筑各点的投影型确定，施工人员在各个点位进行标注，对照各点位进行施工即可，这样能够确保建筑位置的准确性。GPS系统功能包括了建筑建模，通过建模可以快速地计算各个点位的位置，从而为施工人员提供可靠的建筑位置参数[3]。GPS在建筑点位测量方面具有效率高和准确性高的优势，这是传统测量定位技术方法无法比拟的。

3.3 建筑水平位置测量

建筑水平位置测量关系到建筑的稳定性，建筑重力的方向并非总是与地面垂直，如果施工时无法保障建筑水平位置的准确性，可能影响建筑基础的稳定性。应用GPS技术对建筑水平位置进行测量，可以获得准确的信息。测量时在各个点位放置测量基站，然后确定基站位置是否合理，将测量参数输入测量系统，系统能够根据各个基站发出和接受的数据进行计算，确定各个点位的水平状况，为建筑施工提供精确的水平数据，保障建筑施工质量。在确定水平位置时，需要安放多组测量基站，这是保障测量精度的关键，正确地安放基站后GPS系统就能自动进行测量，无需技术人员进行多余操作。

3.4 建筑分布位置测量

房屋建筑施工时，一般涉及多个建筑施工作业内容，准确地测量各个建筑的位置对于施工作业顺利进行发挥着重要作用。GPS技术在这一过程中有着重要应用，一是通过GPS技术对相邻很近的建筑物位置进行测量，可以避免建筑位置过近导致施工作业受到影响，二是通过GPS技术对建筑整体的分布布局进行定位，这样能够最大程度利用土地面积，提升建筑工程的经济效益。GPS技术的应用过程包含了获取建筑位置信息和对建筑位置进行建模，通过三维和立体的模型将建筑信息展示出来[4]，设计人员能够结合具体的测量和定位信息对建筑位置进行更正，确保建筑施工的质量。

4 提升GPS测量定位结果准确度的措施

房屋建筑工程需要足够准确的定位数据，通过这些准确的测量数据进行设计和施工能够保障施工质量。GPS技术在测量和定位中有着重要应用，但是GPS技术并非没有缺陷，如果操作或使用不当，也可能影响测量结果的准确性，因此需要采取措施对测量方法进行控制，有效保障测量结果的准确性。本章将研究提升GPS测量定位精度的方法[5]。

4.1 严格控制各项技术操作

使用GPS定位技术需要技术人员科学的设计参数和合理地安放地面基站。因此可以从参数管理方面入手，制定严格的参数控制方法，进而保障测量的精度。一是按照各项测量内容要求制定完善的参数控制方法，为测量人员提供详细的测量技术参照，避免测量人员使用错误的测量参数进行测量，导致最终的测量结果出现较大的误差。二是对错误参数进行更正，测量过程中发现错误参数，应该及时地进行记录，并将按照参数处理方法进行处理，将更正后的测量结果和未更正的结果进行对照，找出二者的差异，从而更好地进行控制。在基站安放方面，要求技术人员能够正确地进行安装和规定，仔细检查周边是否存在影响测量数据的因素，如磁场或电厂等，如果存在应该调整位置，避免测量结果偏大。对技术操作进行改进可以有效地提升测量结果精度，对于整个房屋建筑工程的发展也发挥着重要的作用，所以测量单位应该围绕着技术操作对GPS技术应用方法进行控制。

4.2 对技术人员进行培训

房屋建筑定位测量过程中技术人员是不可缺少的要素，也是影响测量结果的重要因素，如果技术人员专业能力达不到要求，测量结果可能无法满足房屋建筑工程要求。测量单位应该强化技术人员能力培养，为技术人员提供足够的学习和成长机会，定期组织技术人员学习GPS技术，通过考核和实际操作等不断提升技术人员GPS操作技术。除了为技术人员提供学习的机会之外，测回单位也应从社会中招聘更多专业能力强的技术人员，通过专业性强的技术人员组建专业的技术团队，为企业培养更多能力和素质过硬的专业人员。测绘单位也可以结合测绘过程中遇到的主要问题定期组织技术人员开展技术交流，通过技术交流的方法解决测量中遇到的技术难题，从而保障测量的质量。

4.3 构建完善的测量管理体系

管理工作的优化能够提升测量工作的质量，测绘单位应该进一步深化测量管理体系建设工作，建立多位一体的测量管理体系，为房屋建筑行业提供优质的测量服务。首先，在测量管理制度层面上测绘单位应该不断改进老旧落后的管理内容，引入新的管理内容，确保工作人员能够结合GPS技术应用管理标准开展工作，防止各类人员操作不规范问题出现；其次，最好现场管理工作，测量现场应配备专业的管理人员，管理人员的职责是对测绘人员进行管理，规范测绘人员的行为，保障测绘工作的效率和质量，减少测绘人员玩忽职守问题；最后，强化监督工作，通过监督能够有效地对各项测量工作形成制约，在良好的监管环境下测绘人员能够按照技术要求合理地应用各类技术，进而减少技术人员操作失误问题出现，确保房屋建筑测绘质量。管理体系的建设可以有效解决管理不当问题，为测绘人员提供良好的测绘环境，保障各项测绘定位工作有序进行，从而为房屋建筑工程提供可靠的定位测量数据，提升房屋建筑工程的质量。

4.4 对GPS技术进行改进

改进GPS测量技术也很关键，GPS的缺点在受到遮挡物影响较大，如果测量周边存在大量的遮挡物，那么测量结果准确性将会受到影响。测量单位应该总结测量过程中常见的问题，将这些问题提供给开发者，要求开发者不断地优化和改进测量方法，从而提升测量结果的精度。目前很多GPS测量系统都是通过卫星和地面基站组合的方法进行测量，地面基站在其中发挥重要作用，想要提升测量结果准确性，可以增加基站的数据，或对基站的性能进行改进，使测量信号传递和处理过程变得更加高效，GPS系统在获取测量信息后能够及时处理，并对测量结果的误差范围进行判断，将误差范围提供给设计单位和施工单位，设计单位和施工单位在设计和施工过程中能够结合误差判断的具体数据确定设计方案或施工方案，从而为房屋建筑工程提供足够可靠的信息。

5 结束语

总而言之，房屋建筑工程是我国经济结构的重要组成，随着房屋建筑行业不断发展，施工作业需要更多精确的房屋定位数据信息，而获得这些信息离不开GPS技术，测绘人员利用GPS技术可以快速和高效的得到房屋建筑的位置信息，为设计和施工人员提供足够可靠的施工数据。分析和研究GPS技术在房屋建筑工程中的具体应用能够帮助测绘人员更好地掌握GPS技术的应用方法和了解该项技术广泛存在的问题，这对于改进GPS技术和提升房屋建筑测量定位质量发挥着重要作用。