GPS在工程测量实践中的应用及存在的问题

GPS在工程测量实践中的应用及存在的问题

贾宇航

陕西工程勘察研究院有限公司  陕西省西安市  710000

【摘要】进入二十一世纪以来，GPS技术在工程测量中的应用日趋增多，其对于工程建设工作的作用也逐渐体现了出来。GPS测量技术的主要优点体现在缩短测量时间、提高测量精准度等各个方面，但是根据实际情况来看，GPS在测量工作中依然存在许多问题。本文将详细分析GPS在工程测量中遇到的困难，并列举相应的解决方案。

【关键词】GPS；工程测量；应用方案

科学技术的发展极大地推进了GPS在工程中的应用，全方面地提高了工程测量工作的效率和质量。随着对GPS技术的使用更加深入，其中所暴露出来的问题严重阻碍了GPS测量技术的进一步发展，只有从内外两方面因素共同着手，才能从根本上解决这些问题，从而保证GPS技术的长久发展。

1.GPS的概念

GPS翻译为中文的意思是全球定位系统，此系统的核心部分是空间卫星和地面监控系统，主要工作方式是将空间卫星所发射的信号接收下来，并通过地面的监控系统进行集合和处理。用户设备也对整个GPS系统的完整运行十分重要，它不仅能接收空间卫星的信号，还能通过测量技术进行数据分析工作，根据这些数据能得到详细而准确的定位信息。GPS技术在工程测量实践中的应用要求施工企业安装相应的信号接收装备，通过全时段的信息接收、处理和反馈以达到精准测量的目的。

2.GPS系统的重要性

2.1定位精确

在工程的测量工作中，精准度是衡量工作质量的重要指标，应用GPS技术为测量工作的精确度提供了有效保障。GPS所接收的信号是由空间卫星系统所传递的，因此，GPS系统还具有定位准确的特点。根据相关数据得知，GPS系统的测量范围大致约五十千米左右，在这个范围内，GPS系统相对于红外线等其他测量技术而言更加准确。在较短距离的工程测量中，GPS技术的优势并不明显，但是在长距离测量工作中其优势却十分显著。

2.2工作时间长

GPS系统不只是通过一个空间卫星传递信号，而是通过多卫星系统，因此，它所能传递的信息多且范围广，整个地球都能处于GPS覆盖范围之内，所以在进行工程测量时，使用GPS系统不仅无须受到时间的限制，对地点也没有严格要求。除此之外，GPS系统在一年当中的任何季节都能起到很好的作用、这是因为它不会受到气候、温度等因素的影响，但是值得注意的是，为了保证测量工作的安全性，必须要注意避免在雷雨天气使用GPS技术测量，全天候的检测技术保证了测量工作的连续性。

2.3便于观测

快读静态定位法是使用GPS技术进行工程测量的主要方法，这种方法的特点在于它能在六十秒内实现十五千米内所有的静态物体的观测，而在每个观测站上的观测时间几乎都只需要控制在半个小时左右。相比较其他定位方法而言，快速静态定位法的优势主要体现在它的观测速度方面，由于其观测速度极快，因而极大的缩短了观测所需要的时间，且在这个过程中不会影响到测量工作的质量，从而全面提高了工程测量的工作效率。

2.4可操作性强

GPS系统与其他测量技术不同，其中所应用到的技术十分先进，因此在使用GPS系统进行工程测量时自动化程度也非常高。自动化的操作使得测量工作对工作人员的要求有所降低，不再需要测量人员有丰富的实践经验，只需要能够操作GPS系统即可。GPS的操作一般可分为以下几个步骤，首先记录相关气象数据，然后再根据相关数据信息进行测量，在测量完成后一定要注意将机器关闭。以上操作步骤对工作人员的要求低，在操作的过程中不容易出现错误，对测量工作的自动化有极大的促进作用。

2.5无需通视

在传统工程测量工作的测量技术中，测站之间的通视问题始终是一个比较严重且一直无法得到有效解决的问题。通视问题对测量工作的负面影响极大，它会导致测量数据产生明显误差，从而影响测量工作的准确度，降低测量工作的质量。GPS技术的应用彻底解决了测站之间的通视问题，它会根据实际需求进行定位，而不再需要复杂的测站间的通视。通视问题的解决不仅简化了测量工作，还进一步提高了测量工作的精确度。

3.GPS在工程测量实践中的应用

3.1定位技术

GPS定位技术的工作原理涉及到了多个方面，它通过空间卫星和地面接收装置实现了全天候、多方位的全面定位。GPS技术可分为以下两种模式，第一，静态相对定位模式，其操作较为简单，所花费的时间也更短，极大地提高了测量工作的效率。第二，动态相对定位模式，这种模式最主要的特点在于其动态观测能力，它以载波为依据，从各个角度实现动态观测。值得注意的是，在周围有大山或者较高的建筑时，必须要与惯性导航技术相结合使用，以防止在特殊环境下能使用的观测卫星减少。

3.2虚拟技术

在以往的测量工作中，工人是测量工作的主体，必须要依靠技术人员通过人工操作的形式完成测量工作。人工测量虽然也能完成测量工作，但是非常容易受到外界环境等各方面因素的影响，在不良因素的影响下，测量工作的速度始终无法得到提高，工作质量也不能得到改善，同时，在面对恶劣的测量环境时，工作人员还会遭遇危险。虚拟现实技术的使用改变了传统测量工作的固有模式，将计算机技术应用到了测量工作中，使测量工作能直观的显示出来，在保证工作安全性的同时还能提高测量效率。

3.3PTK技术

PTK技术在GPS技术中占据着十分重要的地位，它的定位精确到了厘米级别，从而使GPS定位系统的精确度得到了质的提高。PTK技术的工作核心是载波相位动态差分法，这种方法能将载波相位发送到用户设备，用户设备在接收到信息后进行分析求解，最终得到正确的定位。PTK技术已经被广泛应用到了各项工作中，例如公路测绘、房地产工程测绘等，PTK技术的应用简化了测量过程，提高了测量效率。

4.GPS在工程测量实践中存在的问题

4.1测站点的问题

在选择测站点时首先要满足视野要求，在开阔的地方设置测站点能提高测量的精确度。一般来说，对测站点周围的遮挡物高度要求较高，需要严格按照标准控制高度，同时，一定要避免周围存在GPS信号反射物，这是为了防止在传递信号时出现多条路径，从而产生严重误差。测站点上空的开阔度也是选择设置位置的一个重要参考指标，所以需要尽量避免选择的位置上方有大片遮挡物。另外，由于电磁波对测站点的影响较大，因此还要避免周围存在对电磁信号敏感的物体存在。

4.2基线的问题

基线解算问题主要包括以下几个方面，首先，基线起点坐标的设置问题，这个问题在工程测量工作中非常常见，解决方法也比较简单，只需要根据实际情况选择精确度高的基点即可。其次，基线的解算工作需要删除某颗卫星的观测数据，这样才能保证其结果的准确性。另外，周跳问题也是基线解算中一个极为重要的问题，当多颗卫星同时发生周跳时，必须要及时删除相关卫星的观测数据，确保观测结果的正确性。

综上所述，本文详细分析了GPS技术在工程测量工作中所遇到的问题，并围绕这些问题提出了一系列实际应用方案和解决问题的具体措施。解决本文所分析的诸多问题，将从根本上改善GPS系统的准确度，有效提高数据的正确率，为GPS系统测量工作的长期发展提供有效保障。

【参考文献】

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