GPS 定位测量技术在房屋建筑工程中的应用

陈 旺

（江苏水利房地产开发有限公司， 江苏 淮安 223001）

随着科技的不断进步，越来越多的建设领域实现了从科技到生产力的转化，其中就包含有GPS 定位技术。GPS 也即全球定位系统，是一种利用定位卫星实现全球范围内的精确定位并提供导航服务的系统。在房屋建筑工程行业，GPS 主要发挥其静态测量的功能，用于帮助测量人员建立各种控制网络，弥补了传统测量技术的缺陷，在大型的房屋建筑工程中发挥了巨大的作用。

1 GPS 定位测量技术概述

1.1GPS 系统的特点

GPS 作为新一代的全球定位系统，主要依赖于卫星无线信号实现精准定位，在房屋建筑工程测量中，具有以下三个主要特点：1）定位精度高。GPS 的定位精度比传统的经纬仪高得多，一般误差可以控制在1mm 范围内，并且随着技术的不断发展，定位的误差范围还会进一步缩小。GPS 定位不仅能够满足静态定位还能实现实时动态定位，在各种类型的定位中，GPS 均能满足比较高的定位精度。2）测量时间短。GPS 定位有静态定位法和快速定位法两种，使用静态定位法测量需要几个小时的时间，快速定位法只需几分钟，这就大大缩短了测量时间，提高了测绘速度。同时，GPS 定位系统还能够与计算机系统、全站仪等共同使用，进一步缩短了测量数据处理的时间。3）测量的智能化。GPS 定位测量具有高度的智能化，只需要简单的仪器就能完成对大范围建筑物的测量，并将测量信息及时传递给用户，大大提高了测量工程的效率。

1.2GPS 定位测量技术的原理

GPS 进行定位测量时，接收机的天线被看作为静止状态，接受卫星数据，利用物理学以及几何学知识求得定点的坐标、高程信息，实现对该点的多角度定位。GPS 静态定位测量模式操作简单，使用多台接收机在不同地点进行同步观测，时间一般在40 分钟以上，观察结束后，再将专门的数据交由专业人员进行处理。为了实现对定点的全方位观测，需要至少四颗卫星同时参与工作，要求的精度越大需要的卫星数量也就越多。另外，在实际测量中可能会出现建筑物遮挡卫星信号的现象，影响接收机的正常工作，此时就需要GPS 与全站仪等传统定位仪器结合使用，以满足测量需要。

2 GPS 定位测量在房屋建筑工程中的应用

在房屋建筑工程中，GPS 定位系统主要帮助工作人员对房屋地形进行测图、完成工程的细部测绘工作，得到工程的规划图和地形测绘图，缩短房屋测绘工作的时间，提高测绘的精度。在大型房屋建筑工程中，GPS 定位系统应用更为广泛，具体的应用技术如下：

2.1 施工临时水准点的确定和测量

在房屋建筑工程设计初期，一般没有进行细致的计算，因此设计单位为了完成设计图的绘制，必须深入现场进行施工临时水准点的确定和测量。如果建筑物范围很大，例如机场、大型商场等，就会造成施工临时水准点的间距很大，相应的测绘间距也就较大，使用传统的测绘仪器不仅繁琐而且精度得不到保证。此时，就需要GPS 定位系统帮助完成测量任务，使用接收机接收卫星信号，具体操作时需要完成天线的安装、接收机的操作以及信息的传递与处理，操作人员在操作时，要严格遵照指导手册保证测量准确度。一般来说，大型房屋建筑物测量初期，工作人员首先需要通过卫星图片完成对建筑地基的分析，然后根据实际的地形，每隔一定的距离设置一个施工临时水准点，需注意，水准点需要设在地面比较坚硬的地方，另外，也可以人工埋设水准点，并对每一个水准点的位置进行详细记录。

2.2RTK GPS 在房屋建筑工程放样中的应用

RTK GPS 是GPS 技术的进一步发展，能够帮助施工人员更加迅速、准确的完成放样工作，克服了传统放样方法人员浪费、观测时间长、不通视的缺陷。一般来说，RTK GPS 技术只需GPS 接收机花费一分钟的时间即可完成对点的定位，且定位误差在10cm 范围内。使用RTK GPS 技术进行放样首先要设置参考站，具体的设置过程为：在已知控制点上架设GPS 接收机及天线，开机后，将控制点接收机天线的详细数据（坐标、高程）输入到接收机内，并在其内部完成参数格式的转换，然后接收卫星信号并把本机接收到的观测值等信息以无线电波的方式发送出去，待指示灯正常显示后，参考站便架设完成可投入使用。随后，工作人员可以开始流动站工作，打开GPS 接收机，新建项目并建立与所设置参考站相匹配的配置集，实现流动站对卫星信号及参考站信息的同步接收，并对信息进行处理，完成信息的格式转换，将数据反映到流动站数据终端。完成对该位置的放样工作。

2.3GPS 技术在高层房屋建筑基准传递中的应用

在高层房屋建筑工程中，GPS 还能够帮助完成基准传递的测量工作。随着国民经济的不断发展，土地资源逐渐成为稀缺资源，为了占用尽量少的土地同时又能满足建筑物的面积使用要求，现代建筑开始朝着超高层方向发展，这也对施工测量提出了更高的要求。在高层房屋建筑工程中，基准传递是最为重要的测量任务，对建筑物的质量和施工进度都有很大的影响。传统的高程基准传递方法有几何水平测量、三角高程测量、全站仪测量等，但是这些方法对环境的要求较高，有些方法并不适用于高层建筑物的测量，会带来很大的误差，因此必须选择一种更加有效方便快捷且误差小的方法。使用GPS 进行高程基准传递的具体步骤为：1）建立WGS-84 坐标系，并完成与施工坐标系的转换；2）在建筑物内部根据建筑物自身的相对位置关系建立四个参考点，参考点的坐标已知；3）完成首次测量，并将结果记录作为后续测量的依据；4）展开后续测量工作，每一次测量时，固定一个点为起算点，该点与就近另一点的连线为起算方位，以确保标准一致，测量完成后，进行相应的GPS 测量结果转换，以上数据转换标准均以第一次测量为准。测量完成后，还要对数据进行处理，可以通过各类GPS 计算软件完成操作，另外，还要控制测量结果的误差，分析产生误差的原因。

3 结束语

随着GPS 技术的不断发展和成熟，采用GPS 进行的建筑工程测量任务越来越多，GPS 技术较之传统的经纬仪测量具有测量范围广、不受遮蔽物限制、耗时短、效率高的优点，并且精度不输全站仪，10 公里范围内的误差仅有10cm，完全满足建筑物设计要求。在未来，随着GPS 的技术更加深入的发展，其精度将会进一步提高，使用范围也会更大，并能够取代传统的测绘工具成为测绘行业的主要工具，在房屋建筑工程中发挥更大的作用。