工程测量中GPS存在的问题及解决措施

工程测量中GPS存在的问题及解决措施

河北省水利水电勘测设计研究院河北石家庄050000

摘要:随着社会经济的快速发展和科学技术的快速发展,GPS技术在工程建设中发挥着越来越重要的作用。它为工程测量提供了极大的帮助,不仅提高了工程测量的精度,而且有效地保证了工程的质量。与传统的测量技术相比,GPS技术具有测量精度高、测量时间短等优点。然而,由于项目本身的复杂性等因素,GPS技术在应用过程中仍然存在一定的局限性,需要相关人员的关注。科学规避GPS技术的应用,充分发挥其优势,从而保证工程测量的质量和效率。

关键词:GPS技术;工程测量;应用现状;局限性

引言:工程测量是当前常见的工作,包括施工测量、地形图测绘、变形监测等,其工作环境较为复杂,测量场所多变,易受到多种内外部因素的影响。随着社会经济的飞速发展,工程测量对象由最初的宏观转变为微观,对测量精度要求高,测量工具、仪器也日趋自动化、智能化。当前常用的工程测量仪器有:GPS接收机、全站仪、经纬仪等,基于数字城市的大环境下,GPS卫星定位技术开始出现并广泛运用,通过GPS技术定位、导航,具备全天动态观测、精度高、自动化等多种优点,在工程测量过程中应合理运用GPS技术,科学规避其局限性,提高测量的质量与效率。

1GPS测量技术概述

GPS是全球定位系统GlobalPositioningSystem的简称,是新型卫星导航与定位系统,GPS最初研制是军事运用,研制时间地点是在20世纪70年代的美国,在20世纪90年代时才得以全面建成,可以实现海、陆、空全面实时三维导航,并且实现高精准的定位。GPS系统的组成包含三大部分,一部分是空间部分,即GPS卫星星座,第二部分是地面控制部分,也就是GPS系统当中的地面监控系统,还有一部分是用户设备部分,主要作用是用来接收GPS信号,GPS测量技术可以在短时间内提供出精确的三维坐标,由点、线、面三种要素构成,具备精准度高、高效性等特点,随着GPS技术的不断发展,目前GPS技术已经不单单用在军事上,还用在民用交通导航、土地测量、野外考察、日常生活等多个领域。目前,随着通信技术的广泛应用,GPS与通信技术也实现了高效的结合,三维坐标的测定从原来的静态逐渐变为动态,定位与导航也开始变成了实时测量,不再需要通过数据处理而得到,GPS技术的广度与深度都得到了极大扩展。目前,GPS技术在地形、土地的测量中应用十分广泛,同时,在一些工程、地表沉陷等的监测中,也有着十分广泛的应用。

2工程测量领域GPS技术作业过程中存在的问题

2.1技术本身限制

尽管在工程测量过程中,GPS技术的定位及测量精确度都已经达到很高的水平,然而由于无线定位技术的限制,其在定位的过程中需要无线信号连接,而且在卫星与接收装置之间的信号传输需要无间断。由于受到卫星收发信号的限制,室内、隧道和水下等隐蔽性和有遮挡的地下施工控制网的建立过程中无法使用GPS技术进行工程测量,比如隧道工程中的地下环节、森林中铺设道路控制网等,由于受到地面、树木等的遮挡,无法接收或无法连续接收GPS信号,这种情况下所布设的工程控制网很难达到相应的精度要求。其次,工程局部测量和放大的过程中如果遇到高大建筑物遮挡GPS信号的情况时会产生观测值跳跃,导致计数的不连续性,需要对始末数值进行重新确定。这样一来,不仅减慢测量的进度,同时,还影响观测的效率以及操作人员的情绪,造成进一步影响工程的完成。

2.2工作人员问题

尽管GPS技术由来已久,其在工程测量领域的应用仍然处于新兴的地位,同时,由于这一技术运行的设施和操作程序并不是简单的导航系统所能比拟的,这就使得许多工作人员对GPS技术在工程测量领域的应用操作显得业务水平不高。由于对GPS技术的理解和掌握不够,工作人员对于GPS操作的不熟练以及对出现的问题认识不清导致测量数据的不准确。除去操作人员自身操作水平的问题,技术支持缺乏以及管理人员失当也是当前限制GPS技术在工程测量中发展的主要问题。测量工作缺少具体。

3工程测量中GPS存在的问题的解决措施

3.1高精度的定位

在工程测量的应用过程中,GPS技术甚至能够达到毫米级的精确度。现代有关信息处理和定位方面的技术一直都在进步和提升,而这些也促使了GPS的测量精度得到了该神提高。工程测量不管是针对静态,还是动态的地质条件都有着高要求的变化,GPS技术完全能够满足,其不仅能能够为工程测量提供一个静态的监测数据,同时也能够为工程测量提供有关于动态的变化,与此同时还能够有效满足工程测量中的多种测量要求,达到高精度的定位。

3.2融合区域差分网,进行放样和碎部测量

构建区域性GPS定位差分系统,开展放样工作与碎部测量工作,可以区域的GPS定位差分网为基础,区域差分网和RTK技术的原理类似,两者的区别在于前者基准站通常大于1个,由多个基准站构成基准网,通过收集不同基准站产生的差分信息,对应的用户接收机按照自身位置明确各个基准站差分信息权,得到差分定位。当前,数字城市已经成为未来城市的发展趋势,强调创建客观现实和数字现实之间的联系,通过建立区域性的坐标框架[2],也是实现现实数字化的重要保障,通过融合区域差分系统与GPS技术,能够提供正确的定位信息,保障测量定位的精度。

3.3工作人员层面

要加强工作人员业务水平和素质的提高。对于技术人员操作水平的提高,可以通过组织专业的技术培训,引进先进的操作规程并进行严格规范,通过制定行之有效的奖惩措施和规章制度来降低操作人员在操作GPS技术过程中出现问题的可能。对于管理人员,要制定明确的管理人员手册,对于管理人员的选拔要严格,对于其管理能力和素质设立严格的挑选标准。要细化测量工作,在测量环节中设置明确的测量计划和测量目标,严格要求按测量流程和制度操作。

3.4GPS技术层面

对于操作细节,不管是静态GPS技术还是动态GPS技术,其测量过程都和常规仪器进行控制测量的过程一样,要先进行基准点精度的复核起算,起算点作为高等级的控制位点,要求起算点和观察点之间位置分布良好。技术支持的局限性是形成测量误差的主要原因,因此想要解决GPS测量误差的问题主要的途径就是减少对于GPS信号干扰。这就需要在测量的过程中对遮蔽物的规避以及寻找科学有效的途径来增强GPS信号和增强信号的抗干扰能力。同时,工程实例中可以看出,尽管GPS技术高程测量具备一定的精度,但在市政工程测量领域,GPS所测量的控制点需要进一步使用常规仪器进行水准验测,来保证精度能够满足市政工程建设的要求。

结语:

现代很多的工程测绘方法中都开始选择GPS技术进行测量,不仅是因为这项技术有着速度快和高精确度的优点,同时还因为操作非常简洁方便。这些有点促使GPS技术开始在各种工程测绘中广泛应用。采用GPS技术在工程测量中应用,有效改进了之前存在于测量技术中的一些问题,因此该技术越发受到重视。不过,在研究过程中,很多研究人员发现GPS技术现在还存在着提高时效性、改进数据处理方式和提升信息处理速度等方面的问题,所以,需要进一步改进和提高GPS技术在工程测量中的应用。

参考文献:

[1]韩大为.CPS定位测量技术在工程测绘当中的重要作用[J].科技传播,2012(24):123~124.

[2]王春华,焦志良.基于工程背景的RTK技术在城市控制测量中的应用研究[J].科技资讯,2010,5.

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