探析GPS技術在工程測量運用中遇到的問題及解決辦法

◎李雄

隨著我國經濟發展水平的不斷提高，極大地促進了科學技術的發展，也促使GPS技術的應用范圍越來越廣泛，特別是在工程測量的應用上更是顯示出巨大的優越性。然而，現如今，在工程測量中，GPS技術在實際運用期間會遇到些許的問題，對這些問題進行解決勢在必行。在本文中，首先對GPS技術在工程測量中的具體應用進行了簡要概述，并對GPS技術在工程測量運用中遇到的問題及其解決辦法進行了研究與探討，僅供參考。

引言：工程測量在整個工程建設之中是十分重要的環節，其對于數據的準確度有著較高的要求。假如測量數據出現了問題，將會直接影響到工程的整體質量。為了能夠使工程測量精度得以提升，促使工程的建設質量得以確保，在工程測量之中，人們加大了對GPS技術的應用。但是，由于受到各種因素的影響，GPS技術在工程測量運用之中會遇到一系列的問題急需要對其進行有效的解決。所以，對GPS技術在工程測量運用中遇到的問題及其解決辦法進行分析與研究具有十分重要的現實意義。

一、GPS技術在工程測量中的具體應用

1.測繪控制網。在工程施工之中，測繪控制網是一項十分基礎性的內容，測繪數據的準確性將能夠對工程質量產生直接性的影響。通常來說，精度要求比較高的控制網被稱為一級控制網，而一級控制網就是工程測繪工作的參照點，其對于定位數據有著相對比較高的要求。在構建一級測繪網的時候，傳統的方式一般是對邊角法進行應用，也就是對測繪儀器進行應用來控制三角網或者是導線，之后對坐標位置進行確定，從而將具有綜合性質的測繪控制網得以形成。此種方法只對于小范圍的測繪工作是比較適用的，在一些范圍較大的測繪工程之中并不適用，這主要是因為其較易產生偏差，數據的精度難以與技術的有關要求相符合。而在此時，可以對GPS技術進行應用來彌補邊角法中存在的不足。GPS技術能夠實現對點的精確控制，對于整個測繪網精確度的提升有著重要作用，而且能夠促使傳統測量方法中存在的不足得以有效改善，使控制網的精確性及其實用性得以切實有效的增強。

2.變形監測。在工程施工期間，是比較容易受到外界因素的影響而產生地基斷裂或者是變形的問題，從而對自身的穩定性產生不利影響。此時需要及時地處理工程存在的問題，從而使工程質量及其安全得以確保。所謂變形監測，實際上就是針對工程存在的變形現象進行的持續性監測，針對變形形態及其發展態勢進行一定的分析與預測，主要是為了能夠將設計施工的質量進行反饋，并對正常的施工變形規律進行研究及預報的一種方式。將GPS技術應用在工程變形監測之中，能夠將測定點的三維位移進行同時測定，可以將系統誤差基于所測變形量的影響進行有效的削減甚至消除，也可以對大地高進行直接利用來實現垂直變形測量，防止高程轉化之中對精確度產生不利的影響。現如今，在工程變形監測中應用GPS技術，主要分為兩種模式，即持續性監測與周期性重復監測。

3.GPS高程擬合計算技術。GPS高程擬合計算技術主要借助GPS定位將各個空間點的精度高差得以獲取，對平差進行利用來獲得空間點的大地高度，從而得到空間點的高程差，最終將正常的高度計算出來。現階段，相關工作人員通常將水準點視為計算的基準，借助于曲面擬合解析與內插等方法來對結果進行獲取。從長遠的眼光來看，GPS高程擬合計算技術有著良好的發展前景，其未來能夠在高程測量作業之中得到越來越廣泛的應用。

二、GPS技術在工程測量運用中遇到的問題

1.技術限制。盡管在工程測量之中GPS的定位及其測量精確度方面已經達到了厘米甚至是毫米，然而，因GPS技術基于無線定位技術有著比較強的依賴性，需要對無線信號進行借助來實現連接的目的，同時，信號的傳輸方面需要具有連續性，因此，信號傳輸方面在某種程度上受到了技術的制約。所以，在部分遮擋的地方或者是具有一定隱蔽性的位置進行施工期間，就難以對GPS技術進行應用來對測量工作進行開展。舉例來說，隧道工程地下控制網鋪設、深基坑邊坡支護的變形監測、橋梁靜載試驗等，由于受到施工設備、地面等的遮擋，會影響到GPS的信號，由此造成接收器不能對信號進行連續性接收，甚至會存在接收不到信號的問題，致使測量的精度受到不利的影響。再比如，測站周圍高度角15度以上存在成片障礙物的話，測站距離微波信號發射臺、變壓器、高壓線是比較近的，測站周圍的廣告牌、圍墻等會阻礙信號的發射，由此對測量的精確度產生較大影響。此外，如果接收不到信號的話，會比較容易引發觀測值的跳躍。如此一來，除了能夠對測量數據的準確性產生不利影響，并且還會對工程正常建設進度造成阻礙，產生不可磨滅的影響。

2.工作人員的問題。雖然GPS技術的產生已經經過了較長的時間，但是，在工程測量方面的運用依然處在新興階段，該項技術的運行設施與操作程序并非簡單的導航系統所能達到的，在此期間，不難發現，相當一部分的工作人員對于GPS技術在工程測量方面的操作水平不高，基于GPS技術缺乏足夠的掌握與了解。由此對測量數據的準確度產生不利的影響。

3.現場管理工作開展不到位。在工程測量中運用GPS技術，其主要工作內容包含了測量前的信息收集、設備組裝、測量技術擬定、技術設計書的編寫、最佳觀測時段選擇、接收機調度計劃的制定等等，涉及到較多的內容，而且工序相對來說也是比較繁瑣的，同時，對于精確度有著很高的要求。為了能夠使測量工作得以順利完成，使精確度得以切實保障，對現場管理工作進行有效開展十分必要。然而，從目前來看，部分工程測量現場的管理工作落實不到位。具體來說，測量之前基于工程建設所在地區氣候條件、周邊水文地質環境等相關信息的搜集缺乏全面性；對于GPS設備的管理缺乏足夠的重視力度，造成其周圍有遮擋物存在；難以與實際工程測量要求相結合來對現場技術與操作人員進行合理調配，致使個別部門存在人員缺乏的問題；等等。

三、解決辦法

1.對GPS信號及其抗干擾能力進行增強。通過上述分析，GPS技術在工程測量中運用遇到的一大問題就是比較容易受到外界因素的干擾。因此，在對GPS技術進行運用的時候，有關部門需要對GPS信號及其抗干擾的能力進行切實增強。一方面，可以在GPS信號接收機上對信號放大器進行安裝，通過接收天線將GPS衛星信號進行快速鎖定，經過同軸電纜在GPS-DSP主機中將衛星射頻信號進行導入，并實現信號的放大、濾波以及信號分配的目的，再通過發射天線將信號覆蓋到無法對衛星信號進行接收的位置。另一方面，將測站周邊存在的遮擋物進行清理，確保其周邊高度角15度以上不存在成片的障礙物、廣告牌、圍墻等信號反射物，并將其與微波信號發射臺、高壓線、變壓器等的距離控制在200m以上，從而降低外界環境因素對信號產生的干擾。

2.工作人員層面。要對有關工作人員的操作能力及其綜合業務水平進行提升。提高技術人員的操作能力，可以對相應的專業技術培訓進行組織開展，通過對先進的操作規程進行引進來進行有效規范，通過采取有效的措施，比如健全規章制度并落實到位、實行獎懲機制等等來盡可能地降低操作人員在實際操作期間產生問題的概率。對于管理人員來說，需要對管理人員手冊進行制定，嚴格選拔管理人員，針對管理素質及管理能力等方面對嚴格的挑選標準進行設定。同時，還需要對測量工作進行細化，在測量環節中對測量計劃及其目標等進行明確，并要求相關工作人員嚴格按照測量的流程及相應制度進行操作。

3.對現場管理工作進行嚴格落實。高質量的現場管理工作能夠促使工程測量有效性得以切實增強，同時，其也能夠在很大程度上促使工程建設效率及其質量得以提升。所以，在對GPS技術進行運用的時候，有關部門需要對現場管理工作進行嚴格落實到位。比如，監督技術人員需要對測量之前的勘察工作進行做好，全面收集工程建設地區氣候條件、周邊水文地質環境等有關信息；對GPS設備管理工作進行重視，確保其周圍沒有成片障礙物、信息反射物及干擾物等的存在；與工程測量實際需求相結合對技術與操作人員進行科學調配，確保每個環節、每個設備均有專業人員負責。

四、結語

隨著我國經濟發展水平的不斷提升，工程建設數量及其規模也在不斷地擴大，GPS技術也日漸成熟。然而，在工程測量之中運用GPS技術經常會遇到一些問題，對這些問題進行有效的解決，能夠促使GPS技術更好地應用在工程測量之中，使測量數據的精確度得以切實保證。