探析GPS技术在工程测量运用中遇到的问题及解决办法

2020-02-28李雄

经济技术协作信息 2020年34期

◎李雄

随着我国经济发展水平的不断提高，极大地促进了科学技术的发展，也促使GPS技术的应用范围越来越广泛，特别是在工程测量的应用上更是显示出巨大的优越性。然而，现如今，在工程测量中，GPS技术在实际运用期间会遇到些许的问题，对这些问题进行解决势在必行。在本文中，首先对GPS技术在工程测量中的具体应用进行了简要概述，并对GPS技术在工程测量运用中遇到的问题及其解决办法进行了研究与探讨，仅供参考。

引言：工程测量在整个工程建设之中是十分重要的环节，其对于数据的准确度有着较高的要求。假如测量数据出现了问题，将会直接影响到工程的整体质量。为了能够使工程测量精度得以提升，促使工程的建设质量得以确保，在工程测量之中，人们加大了对GPS技术的应用。但是，由于受到各种因素的影响，GPS技术在工程测量运用之中会遇到一系列的问题急需要对其进行有效的解决。所以，对GPS技术在工程测量运用中遇到的问题及其解决办法进行分析与研究具有十分重要的现实意义。

一、GPS技术在工程测量中的具体应用

1.测绘控制网。在工程施工之中，测绘控制网是一项十分基础性的内容，测绘数据的准确性将能够对工程质量产生直接性的影响。通常来说，精度要求比较高的控制网被称为一级控制网，而一级控制网就是工程测绘工作的参照点，其对于定位数据有着相对比较高的要求。在构建一级测绘网的时候，传统的方式一般是对边角法进行应用，也就是对测绘仪器进行应用来控制三角网或者是导线，之后对坐标位置进行确定，从而将具有综合性质的测绘控制网得以形成。此种方法只对于小范围的测绘工作是比较适用的，在一些范围较大的测绘工程之中并不适用，这主要是因为其较易产生偏差，数据的精度难以与技术的有关要求相符合。而在此时，可以对GPS技术进行应用来弥补边角法中存在的不足。GPS技术能够实现对点的精确控制，对于整个测绘网精确度的提升有着重要作用，而且能够促使传统测量方法中存在的不足得以有效改善，使控制网的精确性及其实用性得以切实有效的增强。

2.变形监测。在工程施工期间，是比较容易受到外界因素的影响而产生地基断裂或者是变形的问题，从而对自身的稳定性产生不利影响。此时需要及时地处理工程存在的问题，从而使工程质量及其安全得以确保。所谓变形监测，实际上就是针对工程存在的变形现象进行的持续性监测，针对变形形态及其发展态势进行一定的分析与预测，主要是为了能够将设计施工的质量进行反馈，并对正常的施工变形规律进行研究及预报的一种方式。将GPS技术应用在工程变形监测之中，能够将测定点的三维位移进行同时测定，可以将系统误差基于所测变形量的影响进行有效的削减甚至消除，也可以对大地高进行直接利用来实现垂直变形测量，防止高程转化之中对精确度产生不利的影响。现如今，在工程变形监测中应用GPS技术，主要分为两种模式，即持续性监测与周期性重复监测。

3.GPS高程拟合计算技术。GPS高程拟合计算技术主要借助GPS定位将各个空间点的精度高差得以获取，对平差进行利用来获得空间点的大地高度，从而得到空间点的高程差，最终将正常的高度计算出来。现阶段，相关工作人员通常将水准点视为计算的基准，借助于曲面拟合解析与内插等方法来对结果进行获取。从长远的眼光来看，GPS高程拟合计算技术有着良好的发展前景，其未来能够在高程测量作业之中得到越来越广泛的应用。

二、GPS技术在工程测量运用中遇到的问题

1.技术限制。尽管在工程测量之中GPS的定位及其测量精确度方面已经达到了厘米甚至是毫米，然而，因GPS技术基于无线定位技术有着比较强的依赖性，需要对无线信号进行借助来实现连接的目的，同时，信号的传输方面需要具有连续性，因此，信号传输方面在某种程度上受到了技术的制约。所以，在部分遮挡的地方或者是具有一定隐蔽性的位置进行施工期间，就难以对GPS技术进行应用来对测量工作进行开展。举例来说，隧道工程地下控制网铺设、深基坑边坡支护的变形监测、桥梁静载试验等，由于受到施工设备、地面等的遮挡，会影响到GPS的信号，由此造成接收器不能对信号进行连续性接收，甚至会存在接收不到信号的问题，致使测量的精度受到不利的影响。再比如，测站周围高度角15度以上存在成片障碍物的话，测站距离微波信号发射台、变压器、高压线是比较近的，测站周围的广告牌、围墙等会阻碍信号的发射，由此对测量的精确度产生较大影响。此外，如果接收不到信号的话，会比较容易引发观测值的跳跃。如此一来，除了能够对测量数据的准确性产生不利影响，并且还会对工程正常建设进度造成阻碍，产生不可磨灭的影响。

2.工作人员的问题。虽然GPS技术的产生已经经过了较长的时间，但是，在工程测量方面的运用依然处在新兴阶段，该项技术的运行设施与操作程序并非简单的导航系统所能达到的，在此期间，不难发现，相当一部分的工作人员对于GPS技术在工程测量方面的操作水平不高，基于GPS技术缺乏足够的掌握与了解。由此对测量数据的准确度产生不利的影响。

3.现场管理工作开展不到位。在工程测量中运用GPS技术，其主要工作内容包含了测量前的信息收集、设备组装、测量技术拟定、技术设计书的编写、最佳观测时段选择、接收机调度计划的制定等等，涉及到较多的内容，而且工序相对来说也是比较繁琐的，同时，对于精确度有着很高的要求。为了能够使测量工作得以顺利完成，使精确度得以切实保障，对现场管理工作进行有效开展十分必要。然而，从目前来看，部分工程测量现场的管理工作落实不到位。具体来说，测量之前基于工程建设所在地区气候条件、周边水文地质环境等相关信息的搜集缺乏全面性；对于GPS设备的管理缺乏足够的重视力度，造成其周围有遮挡物存在；难以与实际工程测量要求相结合来对现场技术与操作人员进行合理调配，致使个别部门存在人员缺乏的问题；等等。

三、解决办法

1.对GPS信号及其抗干扰能力进行增强。通过上述分析，GPS技术在工程测量中运用遇到的一大问题就是比较容易受到外界因素的干扰。因此，在对GPS技术进行运用的时候，有关部门需要对GPS信号及其抗干扰的能力进行切实增强。一方面，可以在GPS信号接收机上对信号放大器进行安装，通过接收天线将GPS卫星信号进行快速锁定，经过同轴电缆在GPS-DSP主机中将卫星射频信号进行导入，并实现信号的放大、滤波以及信号分配的目的，再通过发射天线将信号覆盖到无法对卫星信号进行接收的位置。另一方面，将测站周边存在的遮挡物进行清理，确保其周边高度角15度以上不存在成片的障碍物、广告牌、围墙等信号反射物，并将其与微波信号发射台、高压线、变压器等的距离控制在200m以上，从而降低外界环境因素对信号产生的干扰。

2.工作人员层面。要对有关工作人员的操作能力及其综合业务水平进行提升。提高技术人员的操作能力，可以对相应的专业技术培训进行组织开展，通过对先进的操作规程进行引进来进行有效规范，通过采取有效的措施，比如健全规章制度并落实到位、实行奖惩机制等等来尽可能地降低操作人员在实际操作期间产生问题的概率。对于管理人员来说，需要对管理人员手册进行制定，严格选拔管理人员，针对管理素质及管理能力等方面对严格的挑选标准进行设定。同时，还需要对测量工作进行细化，在测量环节中对测量计划及其目标等进行明确，并要求相关工作人员严格按照测量的流程及相应制度进行操作。

3.对现场管理工作进行严格落实。高质量的现场管理工作能够促使工程测量有效性得以切实增强，同时，其也能够在很大程度上促使工程建设效率及其质量得以提升。所以，在对GPS技术进行运用的时候，有关部门需要对现场管理工作进行严格落实到位。比如，监督技术人员需要对测量之前的勘察工作进行做好，全面收集工程建设地区气候条件、周边水文地质环境等有关信息；对GPS设备管理工作进行重视，确保其周围没有成片障碍物、信息反射物及干扰物等的存在；与工程测量实际需求相结合对技术与操作人员进行科学调配，确保每个环节、每个设备均有专业人员负责。