GPS定位測量技術在房屋建筑工程中的應用

王 曦

北京金房興業測繪有限公司 北京 100166

傳統的定位測量技術操作程序復雜、數據結果誤差大、人為影響問題較多，在現代房屋建筑測量中應用效果并不理想。GPS技術是一種基于衛星通訊的定位技術，衛星與地面基站能夠實時傳遞信息，經過計算機系統計算和建模可以將目標位置準確地測量，因此GPS技術以其高效率、高精度和低誤差等優勢成為了房屋建筑定位測量中廣泛應用的技術。分析和研究應用GPS技術進行定位時遇到的問題對于改進定位方法有著重要作用，同時也能不斷提升房屋建筑定位的準確度。

1 GPS定位測量技術概述

GPS也稱全球定位系統，是一種由衛星和地面基站共同組成的定位系統，最初被應用于軍事領域，后部分功能逐步向著民用領域開放。GPS定位系統的優勢在于能夠將定位誤差控制在厘米級別內，系統發送、傳遞和收取信息過程非常快，并能快速地處理定位信息，由于GPS系統采用了特殊的編碼方式，因此定位信息很難被截取或出現丟失，有效保障了定位信息的安全性和穩定性。隨著GPS系統商業化運作，建筑工程行業發生了巨大變化，以GPS定位技術為核心的定位測量方法迅速成房屋建筑行業測量定位過程中廣泛應用的技術[1]，為房屋建筑設計人員、施工人員提供了精確的和可靠的定位數據，有效保障了房屋建筑施工質量。

2 GPS定位測量技術優勢

傳統定位測量方法的需要大量技術人員協同工作，在各測量點位安放測量儀器，然后對儀器進行校準，最后開展測量工作，測量過程中將各項測量數據記錄，收集足夠的數據后對數據進行處理。這一過程不僅費時費力，而且無法保障測量的精度，時常因為技術人員操作方法不科學或測量數據誤差較大等因素導致測量結果偏差變大，進而影響到房屋建筑設計和施工質量。而GPS技術能夠有效避免此類問題發生，GPS系統中應用多種先進的智能化一體化技術，系統能夠自動分析、處理和總結測量數據，獲得非常精準的測量數據，為房屋建筑工程提供可靠的測量數據。

2.1 測量精度高

GPS測量主要通過衛星和地面基站組合進行定位，衛星向地面發射信號，信號經過反射后由信號接收裝置獲取，通過計算信號傳播時間和反射角度等對目標位置進行定位，從而獲得測量數據。但是衛星信號在傳輸過程中受到大氣電離層和對流層的影響將會出現誤差，此時通過地面基站裝置進行處理能夠降低誤差。在GPS系統內部專門安裝了誤差分析模型，模型能夠根據信號傳輸的位置、天氣狀況和大氣運動規律對信號傳播途徑進行分析和計算，然后結合實際的信號收發情況對誤差進行更正，通過衛星和地面基站共同判斷目標的位置。相比于傳統的測量方法，GPS測量方法無須進行復雜的操作，只需要在測量區域個點位基站，技術人員將測量參數輸入其中，系統能夠按照測量指令開始自動測量，有效避免了人工操作時出現操作不當或錯誤記錄數據等問題出現，保障了測量的精度。

2.2 測量效率高

GPS定位測量主要由計算機系統完成，因為計算機工作時主要按照系統算法進行計算，所以計算機在分析和處理各類測量數據時都是按照既定的程序進行運行，不會出現跳過某個步驟或忽視某項數據這類問題[2]，如果其中出現錯誤信息，系統將提出錯誤信息，重新獲取相關測量項目的信息并進行計算。計算機系統計算效率遠遠高于人腦計算，而且不會出現計算數據記錄錯誤或計算錯誤的問題，有效保障了測量精度。在房屋建筑測量定位中，需要測量大量的數據，而且對很多項目的數據精度要求較高，如果使用傳統測量技術，工作人員出現微小的疏忽都可能導致測量結果出現錯誤，從而影響房屋建筑工作項目如期開展，而應用GPS則可以避免這類問題發生，全面保障測量定位數據可靠性。

2.3 數據安全性高

現代測量技術主要以電子測量儀器為主，儀器能夠自動將測量信息轉化為特定的數據，在數據轉化和傳輸過程中，如果數據發生丟失或破損，則會影響測量結果。GPS技術應用了特殊的數據格式，系統只能發送和接收特定格式的數據，而且這些在這些數據中存在著標準，如果系統識別后發現數據不匹配，則會將這些數據剔除。與此同時，信息傳遞過程中可能受到磁場的影響從而發生改變，但研究人員在數據傳輸方法中加入了特定的校準方法，數據在進入影響區域后很難受到磁場的影響。這樣可以保障數據在傳輸過程中保持較高的穩定性，提升數據的安全性和完整性，使測量結果的可靠性進一步提升。良好的數據安全性能夠保障測量結果的準確性，為房屋建筑工程提供可靠的測量數據，確保施工質量，顯然GPS技術能夠實現數據安全性提升這一目標。

3 GPS定位測量技術在房屋建筑工程中的應用

房屋建筑定位的關鍵在于能夠確定房屋建筑的具體位置和保障房屋建筑基礎的穩定性。在房屋建筑定位方面，GPS技術顯然具有一定的優勢，在施工前期通過GPS技術對施工區域所在位置和周邊建筑物位置進行定位，能夠為設計人員提供完整的可靠的數據。在房屋建筑基礎施工方面，利用GPS技術能夠提供可靠的水平位置數據，確保房屋建筑基礎穩定性。本章將研究GPS技術在房屋建筑測量定位中的具體應用。

3.1 房屋建筑面積測量

房屋建筑施工前一般由設計單位對施工地區的面積進行測量，結合施工區域面積設計房屋結構和分布方案。我國很多房屋建筑工程都是在城市中進行，施工區域周邊一般存在大量的建筑物，施工區域與周邊建筑物的距離非常近，因此必須保障房屋建筑施工所在區域位置數據的準確性。利用GPS技術進行定位，能夠對施工區域面積進行計算，并將周邊建筑物在地面的投影計算和模擬出來，為設計人員提供詳細的施工環境數據。此外，房屋建筑施工是，需要將設計方案中的房屋建筑位置確定，此時可以通過GPS技術對各點位進行精確測量，得到準確數據后施工人員方可開展施工作業，實現這一目標的關鍵在于前期的測量工作，GPS系統已將測量數據轉化為三維模型，施工人員結合模型找到個點位，然后進行校準即可確定施工區域。

3.2 房屋建筑位置測量

確定房屋建筑位置的關鍵在于獲取房屋建筑的各個點位，在此基礎上確定房屋建筑的位置。例如，一幢長方體的大樓，需要測量建筑物四角在地面的投影即可，通過四個點位就能確定建筑的位置，如果建筑屬于不規則形狀，則需要對更多點位的投影進行計算，從而確定建筑的位置。在施工過程中，想要確保建筑位置符合設計要求，需要計算出施工區域的水平為主，然后按照設計方案要求將建筑各點的投影型確定，施工人員在各個點位進行標注，對照各點位進行施工即可，這樣能夠確保建筑位置的準確性。GPS系統功能包括了建筑建模，通過建模可以快速地計算各個點位的位置，從而為施工人員提供可靠的建筑位置參數[3]。GPS在建筑點位測量方面具有效率高和準確性高的優勢，這是傳統測量定位技術方法無法比擬的。

3.3 建筑水平位置測量

建筑水平位置測量關系到建筑的穩定性，建筑重力的方向并非總是與地面垂直，如果施工時無法保障建筑水平位置的準確性，可能影響建筑基礎的穩定性。應用GPS技術對建筑水平位置進行測量，可以獲得準確的信息。測量時在各個點位放置測量基站，然后確定基站位置是否合理，將測量參數輸入測量系統，系統能夠根據各個基站發出和接受的數據進行計算，確定各個點位的水平狀況，為建筑施工提供精確的水平數據，保障建筑施工質量。在確定水平位置時，需要安放多組測量基站，這是保障測量精度的關鍵，正確地安放基站后GPS系統就能自動進行測量，無需技術人員進行多余操作。

3.4 建筑分布位置測量

房屋建筑施工時，一般涉及多個建筑施工作業內容，準確地測量各個建筑的位置對于施工作業順利進行發揮著重要作用。GPS技術在這一過程中有著重要應用，一是通過GPS技術對相鄰很近的建筑物位置進行測量，可以避免建筑位置過近導致施工作業受到影響，二是通過GPS技術對建筑整體的分布布局進行定位，這樣能夠最大程度利用土地面積，提升建筑工程的經濟效益。GPS技術的應用過程包含了獲取建筑位置信息和對建筑位置進行建模，通過三維和立體的模型將建筑信息展示出來[4]，設計人員能夠結合具體的測量和定位信息對建筑位置進行更正，確保建筑施工的質量。

4 提升GPS測量定位結果準確度的措施

房屋建筑工程需要足夠準確的定位數據，通過這些準確的測量數據進行設計和施工能夠保障施工質量。GPS技術在測量和定位中有著重要應用，但是GPS技術并非沒有缺陷，如果操作或使用不當，也可能影響測量結果的準確性，因此需要采取措施對測量方法進行控制，有效保障測量結果的準確性。本章將研究提升GPS測量定位精度的方法[5]。

4.1 嚴格控制各項技術操作

使用GPS定位技術需要技術人員科學的設計參數和合理地安放地面基站。因此可以從參數管理方面入手，制定嚴格的參數控制方法，進而保障測量的精度。一是按照各項測量內容要求制定完善的參數控制方法，為測量人員提供詳細的測量技術參照，避免測量人員使用錯誤的測量參數進行測量，導致最終的測量結果出現較大的誤差。二是對錯誤參數進行更正，測量過程中發現錯誤參數，應該及時地進行記錄，并將按照參數處理方法進行處理，將更正后的測量結果和未更正的結果進行對照，找出二者的差異，從而更好地進行控制。在基站安放方面，要求技術人員能夠正確地進行安裝和規定，仔細檢查周邊是否存在影響測量數據的因素，如磁場或電廠等，如果存在應該調整位置，避免測量結果偏大。對技術操作進行改進可以有效地提升測量結果精度，對于整個房屋建筑工程的發展也發揮著重要的作用，所以測量單位應該圍繞著技術操作對GPS技術應用方法進行控制。

4.2 對技術人員進行培訓

房屋建筑定位測量過程中技術人員是不可缺少的要素，也是影響測量結果的重要因素，如果技術人員專業能力達不到要求，測量結果可能無法滿足房屋建筑工程要求。測量單位應該強化技術人員能力培養，為技術人員提供足夠的學習和成長機會，定期組織技術人員學習GPS技術，通過考核和實際操作等不斷提升技術人員GPS操作技術。除了為技術人員提供學習的機會之外，測回單位也應從社會中招聘更多專業能力強的技術人員，通過專業性強的技術人員組建專業的技術團隊，為企業培養更多能力和素質過硬的專業人員。測繪單位也可以結合測繪過程中遇到的主要問題定期組織技術人員開展技術交流，通過技術交流的方法解決測量中遇到的技術難題，從而保障測量的質量。

4.3 構建完善的測量管理體系

管理工作的優化能夠提升測量工作的質量，測繪單位應該進一步深化測量管理體系建設工作，建立多位一體的測量管理體系，為房屋建筑行業提供優質的測量服務。首先，在測量管理制度層面上測繪單位應該不斷改進老舊落后的管理內容，引入新的管理內容，確保工作人員能夠結合GPS技術應用管理標準開展工作，防止各類人員操作不規范問題出現；其次，最好現場管理工作，測量現場應配備專業的管理人員，管理人員的職責是對測繪人員進行管理，規范測繪人員的行為，保障測繪工作的效率和質量，減少測繪人員玩忽職守問題；最后，強化監督工作，通過監督能夠有效地對各項測量工作形成制約，在良好的監管環境下測繪人員能夠按照技術要求合理地應用各類技術，進而減少技術人員操作失誤問題出現，確保房屋建筑測繪質量。管理體系的建設可以有效解決管理不當問題，為測繪人員提供良好的測繪環境，保障各項測繪定位工作有序進行，從而為房屋建筑工程提供可靠的定位測量數據，提升房屋建筑工程的質量。

4.4 對GPS技術進行改進

改進GPS測量技術也很關鍵，GPS的缺點在受到遮擋物影響較大，如果測量周邊存在大量的遮擋物，那么測量結果準確性將會受到影響。測量單位應該總結測量過程中常見的問題，將這些問題提供給開發者，要求開發者不斷地優化和改進測量方法，從而提升測量結果的精度。目前很多GPS測量系統都是通過衛星和地面基站組合的方法進行測量，地面基站在其中發揮重要作用，想要提升測量結果準確性，可以增加基站的數據，或對基站的性能進行改進，使測量信號傳遞和處理過程變得更加高效，GPS系統在獲取測量信息后能夠及時處理，并對測量結果的誤差范圍進行判斷，將誤差范圍提供給設計單位和施工單位，設計單位和施工單位在設計和施工過程中能夠結合誤差判斷的具體數據確定設計方案或施工方案，從而為房屋建筑工程提供足夠可靠的信息。

5 結束語

總而言之，房屋建筑工程是我國經濟結構的重要組成，隨著房屋建筑行業不斷發展，施工作業需要更多精確的房屋定位數據信息，而獲得這些信息離不開GPS技術，測繪人員利用GPS技術可以快速和高效的得到房屋建筑的位置信息，為設計和施工人員提供足夠可靠的施工數據。分析和研究GPS技術在房屋建筑工程中的具體應用能夠幫助測繪人員更好地掌握GPS技術的應用方法和了解該項技術廣泛存在的問題，這對于改進GPS技術和提升房屋建筑測量定位質量發揮著重要作用。