工程測量中GPS技術存在的問題及其解決措施

汪 新

重慶水利電力職業技術學院

工程測量中GPS技術存在的問題及其解決措施

汪 新

重慶水利電力職業技術學院

在當代的工程建設當中，測量是相當關鍵的環節之一，它不僅能夠對后期的工程建設起到最為基礎的規劃作用，還可以實時地提供各項工序開展的基本數據。現階段，我國的經濟建設水平越來越快，工程建設是我國的核心建設內容之一，同時，人們的物質生活水平不斷提升，對工程建設的要求已然不再停留于傳統的基礎質量上，更多地要求施工的完善和各部分規劃的協調。而這些工程建設目標的達成，必須需要實現精確度較高的工程測量。因此本文主要就對工程測量中GPS技術存在的問題及其解決措施進行分析和探討。

工程測量；GPS技術；問題；解決措施

1 GPS技術簡述

GPS技術是新時期的一項技術，最早被運用于無線電的導航工作中，由于它的操作主體是以科技為主的信息系統，因而不會受到時間的限制，可以進行全天候的導航服務，并且能在導航的過程中，實現良好的定位工程。GPS技術的定位不同于普通的定位功能，它的定位屬于三維立體當中的定位，相對于平面定位而言，更加準確和科學，而且所提供的時間和信息都具有相當高的準確性。而在傳統的工程測量中，主要采用的是遙感技術，信息數據十分有限，而且搜集數據的時間也比較長，經常也會出現數據上的不準確，導致工程的整體建設難以高效地開展。GPS技術的出現，有效地改變了這一局面，為整個工程建設的開展提供了全新的思路。GPS系統主要由3方面的內容構成：(1)空間段，用以搜集周圍地域的信息數據；(2)控制段，可以將這項技術的操作范圍合理地控制在一定的范圍以內；(3)用戶段，用以根據用戶的切實需求，對該地域的地理信息狀況進行分析，進而合理地開展工程建設。在工程測量中，對GPS系統合理地運用，其本身的操作原理是根據設定為衛星的發射信號，利用不同軌道內的衛星，進行不同方位的地位活動。在實際的工程測量中，技術人員需要根據衛星運行的周期、規律及軌道，合理地定位GPS，促使整個定位過程具有較高的準確度。

2 GPS技術在應用到工程測量當中存在的問題

2.1 測量活動中仍存在一定的誤差

在當前的技術環境來看，GPS技術的定位精度以及測量的精度都已經是非常精準和效率極高的，這也是其自身所具有的優勢。然而在測量過程中由于是無線定位技術，其在進行定位的過程中需要進行無線的信號連接并在衛星與接收設備間進行不間斷的信號傳輸。這種模式會受到的外界因素的影響難免無法杜絕，為此會影響到對于測量精度和定位精度。例如叢林、地下、建筑集群都會大大的干擾到衛星信號，使得信號傳輸不穩定無法形成精準的定位和測量效果。而且測量過程中也有一部分原因是因為工作人員操作失誤或不當操作造成測量結果的不準確。例如以上的原因有很多種類，而且避免的措施在當前技術環境下仍有困難。

2.2 操作人員業務素質問題

GPS技術雖然不算是新興技術，但是應用于工程測量方面仍是一個較為新穎和創新性的技術，并且該技術應用的設備和程序與普通的定位導航系統操作會有所不同。造成當前對于該系統設備的應用操作上，相關工作人員的業務水平顯得參差不齊。這些問題首先體現在操作人員對于GPS技術的理解不夠，其次則表現在應用上存在確實和運用不熟等現象。這些種種都會對于技術的正常使用和應用測量環節上出現測量結果不佳的效果。

2.3 管理水平以及測量規劃不完善

具體操作人員能力不足是一方面，而另一方面在于管理人員以及相關的技術支持不足也是當前GPS應用工程測量當中的問題之一。面對具體的測量工作沒有較為完善的測量規劃和計劃，對于GPS技術的應用尚有缺失，對于設備的應用，管理層缺乏完善的管理制度，沒有較為體系的操作人員培訓方案和工作方案。這些都是目前我國GPS應用到工程測量中所面臨的重大問題。

3 GPS技術在工程測量中的應用

3.1 房地產、地籍、地形測量中的應用

在工程建設過程中，只有科學測量地形才能保證工程的質量，而其中房產和地籍的測量是確保土地權屬界址點位置測量準確性的活動，可以為房產與土地的管理提供準確的房屋測量面積及比例尺平面圖的相關數據。在房地產、地籍、地形測量中應用GPS技術，有利于提高檢測數據的精確度，加快各待測點三維坐標測定的速度，以便相關測量人員快速及時掌握有效的信息數據，準確判斷和分析工程。此外，GPS－R TK技術作為科技時代下的產業，極少受外界環境的制約，對基準控制點的數量不作要求，即便基準點的數量很少，也能保證測量的準確性。同時在觀測物點、地形點、界址點的坐標時，不需布置控制點即可完成相應的測量任務，保證精準度和速度，并能借助計算機繪圖儀器和工程測量軟件對各測試點的比例尺電子地圖進行一次性繪制。相較于GPS技術而言，GPS－R TK技術更為精準和快捷，在野外實時勘測工作中的應用較為廣泛。

3.2 公路測量中的應用

公路工程測量對線路勘測定位的精度要求十分高，常規的測量手段相對繁瑣，無法滿足工程精度要求，而GPS測量技術可以有效彌補這一不足。當前國內已經借助GPS技術布控首級高精度的控制網，野外定位公路的控制點誤差范圍在2cm以內。一般樁位的放樣、控制網的檢測與布置是工程測量的重要任務，傳統的測量多是將控制網設置為環狀網或線形網，借助測距儀與經緯儀進行測量，這樣的方式會耗費大量的財力及時間。然而利用GPS靜態定位的方法，不會受到天氣環境等因素的影響，縮短測量時間的同時，提高測量效率和監測精確度。

3.3 礦山測量和橋隧勘察中的應用

在礦山測量工作中應用GPS技術，可以充分發揮出該技術在坑口位置點、近井點、地質點、探槽、坑口、探井、地形測量、鉆孔取樣、鉆孔剖面點的待測和坐標放樣等工作中的作用，確保礦區控制點的加密活動。當然GPS－R TK技術在工程的地質填圖、作業調度等方面具有積極作用。除此之外，作為GPS技術的新發展，GPSR TK技術具有易操作、高效性、準確性的特點，能利用空間衛星實時測量三維坐標，獲得準確的測量結果，可將其用于測量地點的點位、中樁、放樣等活動中，適用于橋梁、隧道、路線的勘測工作。

3.4 城市測量中的應用

當前，我國城市的經濟發展步伐處于最前列。伴隨城市規模的不斷擴大，城市工程的測量工作亟待得到有效的改革和發展。一般而言，城市工程的建設，需要優先對地形、房產等內容進行測量。具體的測量流程可以分為3個步驟：(1)通過GPS對周圍的環境及地形進行測量，并根據得出的測量數據，為工程的規劃及實施提供控制點及基礎的建設資料；(2)工程建設人員需要以GPS為基礎，對測量得出的數據信息進行合理的分析，進而形成系統的城市工程建設控制網；(3)工程人員在使用GPS技術對城市進行測量時，需要以工程測量的相關規定和設計方案為基礎，與地域上空的衛星科學結合，調整為一致的時間，并制定明確的城市測量方案。

4 解決措施

4.1 注意地點的選取

通常來說大型工程的建設地點包括城區內和野外兩種情況，均需要注意接收站地點的選擇。由于信號傳播以及測量精度都會受到一些干擾，在選取地點時需格外注意。野外進行工程測量時，選取接收站地點應避免大型的金屬礦、障礙物、鹽堿地，也不應將接收設備放置于大型障礙物后或森林中，這些都會影響信號的接收或削弱信號強度，應盡量將接收設備放置于高處。在城區內的工程測量，應避開將接收設備放置于大型供電設備附近和強力磁場，比如發電站、變電站等，同時，也要注意將接收設備放置于高處，便于信號的接收和傳輸。

4.2 縮小測量范圍

應用GPS技術測量時，精確性受測量范圍和距離的影響，測量范圍和距離越大，測量精度越低，因此在進行工程測量時，如無必要，可適當縮小測量的范圍。如大型建筑群的測量工作，在對其進行規劃后，可以劃分為若干部分分別進行測量，避免整體測量帶來的高誤差風險。但這種測量方式會增加成本，如果不是十分必要，可以減少劃分的區域數量。同時，可以采取一機多線的方式減少接收設備的使用，或通過頻繁更換接收設備位置的方式使相關建筑測量工作得到全面覆蓋。

4.3 保障設備性能

設備性能包括接收設備性能、傳輸設備性能以及計算機設備性能等。在利用GPS技術進行工程測量時，必須保證接收設備性能良好，能夠有效接收衛星信號，最好具有一定的信號加強能力。同時注意傳輸設備的抗干擾能力，以保證信號及數據的傳輸工作。計算機設備的運行環境應安全可靠，具備較好的中央處理器進行相關運算。

[1]朱魯生.淺談地質工程測量中新型測繪技術的應用研究[J/OL].中國高新技術企業,2017,(11)：293-294

[2]張婉霞.淺析建筑工程測量中GPS技術的應用[J].智能城市，2016，2(10)：75.