GPS在工程测量实践中的应用及存在的问题

张凯峰  ,李岩  ,宋东辉

摘要：GPS作为一种新型应用技术，具有测量时间短、精度高等特点，在工程测量中得到普遍应用，为保证工程项目规划建设的精度和质量提供强有力的技术保障，还可满足降本增效的新要求。但是，在实际应用中还存在着些许问题，如点位选择难度较大、高程精度稳定性不足、受电离层干扰较大等，需要从外业和内业工作中共同着手进行优化，通过合理选择观测时段、适当增加测回频率、内业数据优化等方式，使GPS技术的测量精准度进一步提升，在工程测量领域实现长远发展。

关键词：GPS技术；工程测量；实际应用；存在问题

引言

工程测量是一系列工程建设的首要环节和先行环节，工程测量所获取的数据资料能够为工程的规划与建设提供重要的基础依据和指导，因此，保障工程测量工作的精度与结果的准确度就显得尤为重要，而在现阶段实际的工程测量工作中，GPS技术的应用已较为普遍，GPS技术有效地推动了工程测量技术的发展，促进工程测量技术的现代化、智能化水平的提升，进一步加强对GPS技术应用的研究也成为现代工程测量技术发展的必然要求。本文就GPS测量技术在工程测量中的应用进行相应的论述与分析，旨在提高工程测量水平。

1GPS测量技术相关定义

GPS测量技术是基于人造卫星所进行的点位测量技术，应用GPS测量技术时，可在人造卫星数据的指导下，建立精密的控制网，随后根据控制网内的点位对地面的公路、建筑物、隧道、大坝进行测量。相较于其他测量技术，GPS测量具有实时性、实用性强的特点，且测量结果精度高，所需时间短。据了解，基于GPS测量技术的工程测量，测量数据的精度可保持在分米级、厘米级；实际测量过程中，动态GPS测量仅需几秒、几分钟，静态GPS测量可控制在50~180min。另外，GPS测量操作流程简单，可选点位范围广，测量成本低，可满足建筑工程、路桥工程、隧道工程等不同类型工程项目测量的基本要求。

2GPS在工程测量实践中的应用及存在的问题

2.1测量控制网的建立技术

在工程施工期间开展工程测量工作，施工单位应当预先做好完善的准备工作，委托专业的测量队伍借助于GPS测量技术的优势开始进行测量，然后再根据测量数据结果来进行施工方案的基础设计，提升建设工程的质量。先是对GPS测量技术的相关参数进行确定，一般情况下，基于GPS测量技术的观测计划中，关键性参数包含了整体基准、设计精度以及网形测量。在设计精度方面，结合实际情况与工程需求，在设计的测量区域内构建GPS网作为首席控制网，该控制网中通常需要12个精准测量点，其边长不能够过长，否则可能会影响到GPS控制网实施控制，但边长也不能够过长，否则会将GPS控制网的实际控制范围缩小，那么后续的测量工作会更加困难。在整体控制网当中，平面方向控制点数量为2个，高程的控制点数量为5个，观测过程中的所有接收机同时运转，让控制网边界呈现边连式结构，GPS测量技术下具有的预报图也可提升控制网的效果，还能够判断最适宜进行测量的时间，从而调整实际测量作业的安排。测量控制网观测点的选择是重中之重，其合理性会影响到整体测量控制的精准度，为此需进行科学选取，根据GPS技术的特点可知，实施测量时的测站不需要实现透视形式，因而观测点的选择十分灵活，具体而言要遵循几项基本原则：一是观测点位置附近不可具有微波站或是处于电视台所处区域，否则电磁波信号的传输会受到不良干扰，影响到测量准确度，若是周围存在超过20千瓦的高压电线，那么至少要保证距离超过50m，与此同时，还要保证不靠近公路，最少要在距离200米以上的位置，避免其无线发射电源的影响；二是避免靠近具有大面积水的区域，这样的区域也会影响到电磁波信号传输的稳定效果；三是保证观测位置附近没有遮挡物体，避免阻挡视线，进而影响到测量工作开展。在选择好观测点后进行科学设定，这一过程要保持遵循方便测量的原则，同时合理按照情况来设计，在整体施工期间还要保证观测点的完整性，避免人为干扰。

2.2GPS虚拟现实技术

在一般情况下,工作人员需要在室外开展工程测绘工作,测绘进度与质量极易受到天气、地形、地貌等因素的影响。因此,工程测绘工程难度较大,测绘结果往往缺乏准确性。如果测绘工作缺乏可靠的数据支持,就会引发严重的安全事故。因此,工作人员需要科学应用GPS虚拟现实技术,并且充分发挥这项技术的作用。对于地形较为复杂的区域,工作人员需要先利用GPS虚拟现实技术建立三维图像,然后在三维图像中全面观察这些区域。在三维图像中,工作人员既能够直接观察待测量项目,又能够及时发现测量期间可能发生的安全问题。因此,利用GPS虚拟现实技术建立的虚拟图像,不仅可以提高测量的准确性,还可以避免安全事故的发生。在开展测量工作前,工作人员需要利用GPS虚拟现实技术建立三维立体可视化模型,以保证测量方案的可行性、安全性、合理性。总之,合理应用GPS虚拟现实技术,有利于工程测量工作的顺利进行。

2.3数据的采集记录和处理

负责人在采集数据时要及时备份相关的测量数据，对其进行预处理，避免由于人为因素和环境因素对测量的精准度造成影响。负责人员可以依据已知的高程点数量和三维坐标等信息，评估采集到的测量数据的质量和精准度，并及时在软件中传输相应的测量数据。在数据的测量记录中，工作人员要系统记录建筑工程测量的全过程，把收集的观测数据和策略方式进行整理，为后续进行计算机决策时提供参考。数据测量整理分为3类，分别是测量手簿、观测数据及其他有关记录等。工作人员需要处理接收机中的初始信息、GPS的测量时间和原始的观测数据，并把其加入进观测记录里。工作人员必须及时记录，第一时间备份相关数据，避免数据出现丢失或者破坏等问题。在采集和记录完成数据以后，工作人员要及时处理相关的观测数据，提高数据信息的利用率。工作人员在正式处理数据之前，必须要审查数据信息的准确性和真实性。通常而言，在工作人员解算C、D、E这3个等级的GPS网基线时，可以运用接收设备的商用软件。

2.4对静态数据的有效处理

GPS在进行静止资料处理时，必须将GPS观测到的资料上传至资料储存器，然后再进行资料分流。首先要对原始数据进行记录，然后利用译码技术对其进行分类，筛选出无用的数据，然后将剩余的数据进行整合，形成一个完整的文档。在对相位观察进行集成时，要进行多个环节的探索和测量，对恢复的载波进行随意校正，对载波的静态数据进行有效测量。工程测绘通常要绘大比例尺地形图，而高等级公路则要做1:1000大尺度的带状地形图。传统的测绘方法不但耗时，而且影响绘制地图的效率。使用GPS技术可以迅速找到每一块碎片的位置，然后在一分钟内准确地定位出碎片的位置。

结语

综上所述，我国在工程领域正呈现出多样化的趋势，人们的生活水平提升，施工单位所面临的市场压力也随之加大，如何实现质量与成本的有效管理成为企业发展的重心所在。为了确保施工单位的经济效益能够得到有效提升，则需要选用GPS技术来降低传统测量手段所产生的不利影响，提高最终结果的精度以及效率，并为后续工作奠定良好的数据基础，以此来满足我国社会对复合型建筑测量所提出的各方面需求。

参考文献

[1]宋圳飞.GPS测量技术在工程测量中的应用分析[J].建材与装饰，2020(18)：247，250.

[2]赵籍滨.浅谈GPS技术在工程测量中的应用[J].科技创新与应用，2012(3)：34.

[3]彭成山.GPS测量技术在工程测量中的应用研究[J].工程技术研究，2020，5(1)：52-53.

[4]林跃刚，林显峰.GPS测量技术在工程测量中的应用研究[J].环球市场，2020(4)：395.

[5]赖继文.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].地矿测绘，2006，22(3)：11-13.