GPS在工程测量实践中的应用及存在的问题

黄新

摘要：随着科学技术的不断发展，GPS测量技术日臻完善，在工程测量实践中发挥的作用也越来越重要。GPS测量技术具有测量的时间短、测量的精确度高及技术含量高等优点，但在实际的工程测量过程中仍存在问题，需要引起重视并加以解决。文章针对GPS测量技术在工程实践中存在的问题进行了分析。

关键词：GPS测量技术；工程测量；GPS定位技术；施工水准点；测站点 文献标识码：A

中图分类号：P258 文章编号：1009-2374（2015）13-0068-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.035

数字化进程的加快推动了GPS测量技术在工程测量实践中的应用范围，提高了工程测量实践过程中的效率与质量。但是在实际的工程测量的应用过程中，GPS测量技术的使用还存在着一些问题。为了实现GPS测量技术在工程测量实践中的更好地运用，就需要我们加强对实践过程中出现的问题的关注与思考，确保测量工程更加有效地进行。

1 GPS在工程测量实践中的应用

1.1 GPS定位技术的应用

GPS定位技术主要是结合物理与化学的相关学科中的基本原理，然后将这种原理用于工程测量的实践中，并通过GPS系统在地面的接收装置以及空间卫星对所要测量的对象，从多角度对其定位的一种技术应用。在当前的工程测量中，所使用的GPS定位技术主要包括静态相对定位和动态相对定位两种技术。其中静态相对定位技术是指通过同步观测目标，采用多台地面接收装置，然后将其按照一条极限进行排列。静态相对定位技术观测的时间主要持续在45分钟左右，然后将测量的结果交给专业技术人员对其进行分析与统计，做好测量数据的分析与处理工作。静态相对定位技术操作流程相对来说比较简单，而动态相对定位技术则是选择一些比较精确的控制点，将其作为工程测量的控制基站。动态相对定位技术主要是基于载波相对观测量，然后借助地面连续接收装置的作用，实现多个不同角度与方位的动态信息的传送以及对这些信息的观测等工作。一般来说，一个GPS接收器在进行对观测对象进行准确定位是通过二维定位系统进行的，但同时还需要同时对来自四颗以及四颗以上的卫星信号的信息接收才能完成对观测对象的精确定位。通常GPS系统具有21颗卫星，这些卫星都是环绕地球而运动的。若想要接收7颗卫星的信号信息，就需要将水平角度的观测点设置在10°以上的观测点才能实现。但是若有一些建筑物或是其他的遮挡物阻碍了接收器对信息的接受，接受观测装置接收到的卫星数量就会随之减少，这样就容易导致对接收机的情况难以准确定位。因此，GPS系统虚拟现实技术便需发挥其作用，对测绘方案中存在的问题与不足给予及时监测，工作人员也能够在此基础上及时地修改方案中的问题，从而确保GPS测量技术在工程测量实践中更有效地应用。

1.2 测定施工水准点

用于施工水准点测量的传统技术，由于存在着缺乏对实地的勘测与考察，使得预算存在着不严密与不准确的问题，这样对于施工水准点的准确测量是非常不利的，通常容易造成误差。一般来说，设计单位所定的水准点距离是在500～100m之间的，但是却由于水准点的距离过远导致在施工过程中遇到各种困难。而利用GPS技术进行测量则可以有效地完成临时水准点位置的确定，从而加快工程测量工作完成的步伐，提高工作效率。为了有效地保证测量结果的精确度，就需要认真对待测量的每一环节，做好每一环节的测量工作。这些工作环节主要包括了对天线的装置、接收机的操作以及做好观测记录工作等环节。同时，在具体的测量过程中，还需要严格遵守技术设计制定的相关观测计划，确保测量工作更加有效地完成。比如：一些比较大型的公路项目需要进行实地的测量，这就需要借助GPS测量技术来完成。GPS测量技术能够借助观察卫星同步图片的方式来完成对公路的路基高度的分析，确保更加全面、细致地了解公路项目的具体情况。此外，公路项目的测量还需要对实地的地形地貌特征进行考察，并在每隔200m的距离处设置一个临时的施工水库对测量工程实践进行补充。而关于临时水库位置的选取，则可以选择就近的房基或是机井台等比较坚固的地方。同时，埋设工作也是需要认真完成的重要环节，它需要工作人员对每一个加密的临时水准点的位置，做好相应的记录，从而确保每一个水准点的信息都能及时有效的掌握，从而节省工程测量实践的时间，提高工程测量实践完成的效率与

质量。

2 GPS在工程测量中存在的问题

2.1 关于测站点的设置问题

测站点的选择主要是对于首级控制网的设置而言的。关于GPS测站点位置的选择，应该是挑选那些视野非常开阔的地方的。同时，测站点周围的障碍物的遮挡高度不能超过10°，且不能有相关的GPS信号反射物的存在，这样容易导致多路径出现误差的问题。对于测站点周围的环境，更是需要仔细观察，确保周围的环境是有利于发播或是传送差分改正信号的。开阔的上空是测站点位置选取必须具备的条件之一，同时成片的障碍物出现范围是不能超过10°～15°的高度角的观测范围内的。测站点周围可能会存在着电磁波干扰的情况，但是必须将此干扰范围限定在200m的范围以外，比如一些大功率的无线电的传送与发射实施或是一些高压电线装置都是容易造成电磁波干扰的。此外，测站点周围不能有对电磁波的信号反射比较强烈的事物存在，这样容易造成多路径的误差情况。这种物体一般是周围成片的高层建筑或是大面积的水域环境等都是会对其造成信号反

射的。

2.2 关于基线的解算问题

一般来说，基线在结算的过程中都会存在着一些问题，这些问题具体表现在以下五个方面：第一，基线的起点坐标设置不够准确。针对这个问题，就需要在工程测量实践过程中，选择那些精确度比较高的基点作为基线的起点，或者也可以将所有基线的起点坐标全部从一个点进行衍生，这样基点坐标的误差就会存在整个基线之中。然后可以通过使用系统参数的方法，对GPS网平差进行处理，确保误差值最小化乃至没有，尽可能地精确基线的起点坐标定位。第二，GPS在观测的过程中，时间花费是比较短的。在基线的解算过程中，就需要对观测时间较短的某一颗卫星的观测数据进行删除，这样才能有效地保证基线解算的结果的准确性与精确度，确保工程测量结果的质量。第三，存在着周跳太多的问题。在工程测量的过程中，通过GPS测量技术，经常会观察到多颗卫星在同一时间出现周跳的情况，这时就需要将这个时段的观测数据删除，从而确保观测结果在质量上得以改善。若是某一颗卫星经常出现周跳的情况，可以对该颗卫星的观测数据进行删除，这样也能起到改善观测结果的质量的作用。第四，在基线的解算过程中，还存在着多路径效应严重的问题。由于多路径效应容易造成观测值出现误差或是残差的问题，为了改善观测值的质量，就需要对多路径效应发生比较严重的观测时段的数据进行删除工作，也可能是删除某颗卫星的观测数据。第五，还存在着对流层或电离层的折射影响比较严重的问题。这个也是通过删除受电离层影响比较大的观测数据来实现的，从而确保观测数据结果的质量，实现工程测量工作的顺利有效且高质量地进行。

3 结语

通过本文关于GPS工程测量实践中存在的问题与体会的思考，我们了解到GPS在工程测量实践过程中还存在着多路径效应以及周跳太多，通过对影响严重数据的删除，有效地改善了数据结果的质量。希望本文的分析能在一定程度上推动GPS技术更有效地应用到工程测量工作中。

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（责任编辑：陈 倩）endprint