工程测量中GPS技术存在的问题及其解决措施

汪 新

重庆水利电力职业技术学院

工程测量中GPS技术存在的问题及其解决措施

汪 新

重庆水利电力职业技术学院

在当代的工程建设当中，测量是相当关键的环节之一，它不仅能够对后期的工程建设起到最为基础的规划作用，还可以实时地提供各项工序开展的基本数据。现阶段，我国的经济建设水平越来越快，工程建设是我国的核心建设内容之一，同时，人们的物质生活水平不断提升，对工程建设的要求已然不再停留于传统的基础质量上，更多地要求施工的完善和各部分规划的协调。而这些工程建设目标的达成，必须需要实现精确度较高的工程测量。因此本文主要就对工程测量中GPS技术存在的问题及其解决措施进行分析和探讨。

工程测量；GPS技术；问题；解决措施

1 GPS技术简述

GPS技术是新时期的一项技术，最早被运用于无线电的导航工作中，由于它的操作主体是以科技为主的信息系统，因而不会受到时间的限制，可以进行全天候的导航服务，并且能在导航的过程中，实现良好的定位工程。GPS技术的定位不同于普通的定位功能，它的定位属于三维立体当中的定位，相对于平面定位而言，更加准确和科学，而且所提供的时间和信息都具有相当高的准确性。而在传统的工程测量中，主要采用的是遥感技术，信息数据十分有限，而且搜集数据的时间也比较长，经常也会出现数据上的不准确，导致工程的整体建设难以高效地开展。GPS技术的出现，有效地改变了这一局面，为整个工程建设的开展提供了全新的思路。GPS系统主要由3方面的内容构成：(1)空间段，用以搜集周围地域的信息数据；(2)控制段，可以将这项技术的操作范围合理地控制在一定的范围以内；(3)用户段，用以根据用户的切实需求，对该地域的地理信息状况进行分析，进而合理地开展工程建设。在工程测量中，对GPS系统合理地运用，其本身的操作原理是根据设定为卫星的发射信号，利用不同轨道内的卫星，进行不同方位的地位活动。在实际的工程测量中，技术人员需要根据卫星运行的周期、规律及轨道，合理地定位GPS，促使整个定位过程具有较高的准确度。

2 GPS技术在应用到工程测量当中存在的问题

2.1 测量活动中仍存在一定的误差

在当前的技术环境来看，GPS技术的定位精度以及测量的精度都已经是非常精准和效率极高的，这也是其自身所具有的优势。然而在测量过程中由于是无线定位技术，其在进行定位的过程中需要进行无线的信号连接并在卫星与接收设备间进行不间断的信号传输。这种模式会受到的外界因素的影响难免无法杜绝，为此会影响到对于测量精度和定位精度。例如丛林、地下、建筑集群都会大大的干扰到卫星信号，使得信号传输不稳定无法形成精准的定位和测量效果。而且测量过程中也有一部分原因是因为工作人员操作失误或不当操作造成测量结果的不准确。例如以上的原因有很多种类，而且避免的措施在当前技术环境下仍有困难。

2.2 操作人员业务素质问题

GPS技术虽然不算是新兴技术，但是应用于工程测量方面仍是一个较为新颖和创新性的技术，并且该技术应用的设备和程序与普通的定位导航系统操作会有所不同。造成当前对于该系统设备的应用操作上，相关工作人员的业务水平显得参差不齐。这些问题首先体现在操作人员对于GPS技术的理解不够，其次则表现在应用上存在确实和运用不熟等现象。这些种种都会对于技术的正常使用和应用测量环节上出现测量结果不佳的效果。

2.3 管理水平以及测量规划不完善

具体操作人员能力不足是一方面，而另一方面在于管理人员以及相关的技术支持不足也是当前GPS应用工程测量当中的问题之一。面对具体的测量工作没有较为完善的测量规划和计划，对于GPS技术的应用尚有缺失，对于设备的应用，管理层缺乏完善的管理制度，没有较为体系的操作人员培训方案和工作方案。这些都是目前我国GPS应用到工程测量中所面临的重大问题。

3 GPS技术在工程测量中的应用

3.1 房地产、地籍、地形测量中的应用

在工程建设过程中，只有科学测量地形才能保证工程的质量，而其中房产和地籍的测量是确保土地权属界址点位置测量准确性的活动，可以为房产与土地的管理提供准确的房屋测量面积及比例尺平面图的相关数据。在房地产、地籍、地形测量中应用GPS技术，有利于提高检测数据的精确度，加快各待测点三维坐标测定的速度，以便相关测量人员快速及时掌握有效的信息数据，准确判断和分析工程。此外，GPS－R TK技术作为科技时代下的产业，极少受外界环境的制约，对基准控制点的数量不作要求，即便基准点的数量很少，也能保证测量的准确性。同时在观测物点、地形点、界址点的坐标时，不需布置控制点即可完成相应的测量任务，保证精准度和速度，并能借助计算机绘图仪器和工程测量软件对各测试点的比例尺电子地图进行一次性绘制。相较于GPS技术而言，GPS－R TK技术更为精准和快捷，在野外实时勘测工作中的应用较为广泛。

3.2 公路测量中的应用

公路工程测量对线路勘测定位的精度要求十分高，常规的测量手段相对繁琐，无法满足工程精度要求，而GPS测量技术可以有效弥补这一不足。当前国内已经借助GPS技术布控首级高精度的控制网，野外定位公路的控制点误差范围在2cm以内。一般桩位的放样、控制网的检测与布置是工程测量的重要任务，传统的测量多是将控制网设置为环状网或线形网，借助测距仪与经纬仪进行测量，这样的方式会耗费大量的财力及时间。然而利用GPS静态定位的方法，不会受到天气环境等因素的影响，缩短测量时间的同时，提高测量效率和监测精确度。

3.3 矿山测量和桥隧勘察中的应用

在矿山测量工作中应用GPS技术，可以充分发挥出该技术在坑口位置点、近井点、地质点、探槽、坑口、探井、地形测量、钻孔取样、钻孔剖面点的待测和坐标放样等工作中的作用，确保矿区控制点的加密活动。当然GPS－R TK技术在工程的地质填图、作业调度等方面具有积极作用。除此之外，作为GPS技术的新发展，GPSR TK技术具有易操作、高效性、准确性的特点，能利用空间卫星实时测量三维坐标，获得准确的测量结果，可将其用于测量地点的点位、中桩、放样等活动中，适用于桥梁、隧道、路线的勘测工作。

3.4 城市测量中的应用

当前，我国城市的经济发展步伐处于最前列。伴随城市规模的不断扩大，城市工程的测量工作亟待得到有效的改革和发展。一般而言，城市工程的建设，需要优先对地形、房产等内容进行测量。具体的测量流程可以分为3个步骤：(1)通过GPS对周围的环境及地形进行测量，并根据得出的测量数据，为工程的规划及实施提供控制点及基础的建设资料；(2)工程建设人员需要以GPS为基础，对测量得出的数据信息进行合理的分析，进而形成系统的城市工程建设控制网；(3)工程人员在使用GPS技术对城市进行测量时，需要以工程测量的相关规定和设计方案为基础，与地域上空的卫星科学结合，调整为一致的时间，并制定明确的城市测量方案。

4 解决措施

4.1 注意地点的选取

通常来说大型工程的建设地点包括城区内和野外两种情况，均需要注意接收站地点的选择。由于信号传播以及测量精度都会受到一些干扰，在选取地点时需格外注意。野外进行工程测量时，选取接收站地点应避免大型的金属矿、障碍物、盐碱地，也不应将接收设备放置于大型障碍物后或森林中，这些都会影响信号的接收或削弱信号强度，应尽量将接收设备放置于高处。在城区内的工程测量，应避开将接收设备放置于大型供电设备附近和强力磁场，比如发电站、变电站等，同时，也要注意将接收设备放置于高处，便于信号的接收和传输。

4.2 缩小测量范围

应用GPS技术测量时，精确性受测量范围和距离的影响，测量范围和距离越大，测量精度越低，因此在进行工程测量时，如无必要，可适当缩小测量的范围。如大型建筑群的测量工作，在对其进行规划后，可以划分为若干部分分别进行测量，避免整体测量带来的高误差风险。但这种测量方式会增加成本，如果不是十分必要，可以减少划分的区域数量。同时，可以采取一机多线的方式减少接收设备的使用，或通过频繁更换接收设备位置的方式使相关建筑测量工作得到全面覆盖。

4.3 保障设备性能

设备性能包括接收设备性能、传输设备性能以及计算机设备性能等。在利用GPS技术进行工程测量时，必须保证接收设备性能良好，能够有效接收卫星信号，最好具有一定的信号加强能力。同时注意传输设备的抗干扰能力，以保证信号及数据的传输工作。计算机设备的运行环境应安全可靠，具备较好的中央处理器进行相关运算。

[1]朱鲁生.浅谈地质工程测量中新型测绘技术的应用研究[J/OL].中国高新技术企业,2017,(11)：293-294

[2]张婉霞.浅析建筑工程测量中GPS技术的应用[J].智能城市，2016，2(10)：75.