GPS系统在工程测量中存在的问题及优化措施

摘要：现阶段，我国经济水平发展迅速，我国建筑工程数量不断增加，建筑规模越来越大，迫切要求工程企业提高工作效率，顺应时代发展。GPS技术在现代工程测量中的应用越来越广泛，它促进了现代测控技术的发展，同时也使测控系统的精度得到了极大提升，为工程施工提供了有力保障。随着现代工程技术的进步和GPS技术的飞速发展，GPS技术在实践中仍有很多问题，制约了其广泛的应用。因此，加强GPS技术在实际工程中的运用，对提高GPS技术的应用具有重要意义。本文GPS系统在工程测量中存在的问题及优化措施进行了分析。

关键词：GPS技术；工程测量；问题；措施

1GPS系统构成

GPS系统主要是经由空间卫星、信号接收设施、监控模块这三个部分组合而成的。其在整个GPS系统的运转进程之中，具有十分关键的价值效用。其中，空间卫星这一部分是为了向GPS系统提供相应的卫星信息。而为了有效确保GPS信号往来的顺利流畅，工作人员还应该设置GPS卫星群，这样一来就可以实现工作人员随时随地接收到空间卫星所发射出来的信号讯息。而监控功能以及接收设备，也被工作人员称之为GPS系统使用部分，其主要就是将所获取的信号，经由监控模块以及接收设备，来对其卫星导航的所处位置展开处理，实现工作人员对当地的地理位置与相应状况有更加清楚全面的掌握。随着信息技术持续进步，GPS技术也逐渐发展成熟，同时为了实现GPS设备便携性得以提升，工作人员也开始在其整体质量这一方面展开了优化创新处理。

2GPS系统在工程测量中存在的问题

2.1技术自身方面的限制

就当前而言，GPS技术在工程测量中的运用，能使其定位准确、测量精度得到最大限度的利用。但由于GPS系统在实际应用中需要与网络信号沟通，而通信卫星和接收机的沟通又不能因无线网络精密定位技术的制约而受到干扰。同时，受周边环境影响较大的可能是卫星的采集和发射过程。当在相对隐蔽、封闭的条件下作业时，如植被相对茂密的地面等，就有可能在构建控制网的过程中产生接收不到的信息，造成GPS技术不能正常应用的情况发生。比如，在隧道施工中，由于地面建筑物、树木等因素阻碍了卫星信号的传递，造成了GPS信号不能连续地接收。在这种情况下，建筑施工中建立的项目控制网络的精度将不符合具体规定。

2.2其他设备干扰问题

GPS信号自身固有的脆弱性使导航服务具有明显的不足，GPS信号容易受到干扰和篡改，因而无法得到准确的定位。GPS信号采用了直接扩频技术，把GPS信号调成C/A，实现了20460倍的放大，使得GPS信号的传输功率不会过大。很多单位和个人将会采用定位的遮蔽设备。定位掩蔽技术能够在特定的频段发射宽带噪声，从而使得该地区的导航和定位模块无法正常工作。另外在L-波段雷达发射主板与GPS双模探测器或GTS1型数字探测器的小型发射机天线距离1米以内时，会严重地影响接收信号质量。

3提升GPS系统在工程测量中的优化措施

3.1加强GPS定位技术的应用

测绘人员在开展测绘工作时，经常面临山脉、河流等复杂的地形以及多变的气候，这不仅会增加测绘工作的难度，而且会影响测量数据的准确性。利用GPS定位技术进行工程测绘，可以规避上述不利影响。另外，GPS定位技术的应用效果与数字无线系统的安装质量息息相关。数字无线系统的安装、设置与其他测绘系统不同，测绘人员应将数字无线系统安装在三脚架的中心位置上，使其与正常的定位点准确对齐。需要注意的是，测绘人员还要使无线底座上的圆形水平泡处于中央位置。在GPS技术中，由于技术上的限制，导致了GPS定位精度的提高。降低GPS的干扰是降低GPS系统误差的重要手段。在实际测量工作中，尽可能保证GPS数据信号不受影响，并通过各种措施提高其抗干扰性能。通过对某一具体工程项目的实测可知，虽然在地下管线建设领域需要加强基础仪器设备水平测试，确保测量准确度，但在高程测量方面，GPS技术的精确性很强。

3.2保证测量工作的准确性

保证测量工作的准确性对于外业测量来说至关重要。首先，测绘人员要保证测绘点的准确性。测绘人员在开展测量工作之前，必须对测绘现场的实际情况进行全面了解，并做好分析工作。其次，测绘人员在使用GPS测绘技术的过程中，需要注意选点的准确性，并做好过程控制。例如，测绘人员要确定测量区域的环境控制点及基准站的控制点。最后，测绘人员要做好GPS测绘仪的安装工作，GPS测绘仪的安装条件如下。①GPS测绘仪的高度角应大于15°，其所在区域内不得有任何障碍物。②测量区域不应有高强度电磁辐射源，以免对电子信号造成干扰。测量区域的周围不应设置较大的金属物和广告板，以减少多路径误差。③基准站应位于较高的位置，其所在区域的地基应非常牢固。④坐标和控制点必须能够作为参考点。当遇到不利观测条件导致目标成像不清晰而影响数据精度时，测绘人员可以利用GPS测绘技术进行控制点复测，以提高测绘精度。另外，使用跳频二进制偏移载波调制（FrequencyHop-BOC，FH-BOC）广义低模糊抗干扰扩频调制方法，其具有较好的阻截能力、较强的抗窄带及多径干扰能力，具有很好的扩频能力，能够很好地实现对宽频带的高阶扩频，提高了系统的整体性能。FH-BOC的时频性能主要由四个不同的参数和频率跳变而得到，这使得设计人员可以在很大程度上进行调整和优化。

3.3运用GPS监控系统

在测绘过程中，测绘人员可以根据原始监测点先设置适当的探测平台，然后将GPS监控系统安装到特定的基站中，从而保证测绘工作的顺利进行。测绘人员也可以利用GPS监控系统随时调整和使用数据，从而在第一时间发现和解决问题。另外，测绘人员可以利用GPS监控系统中的无线传输技术来传输相应的测量数据，并根据实际测量情况和其他因素来确定最佳测量点，从而提高测量效率。

3.4可以实施动态映射方法

动态映射方法是GPS测量技术中最常用的一种动态规划的方法之一，它能够将GPS观测点的坐标信息转换成空间的图形数据，然后在计算机上进行分析处理，从而得到被测点的位置、方位和高程等参数。动态映射的基本思想是利用动态的规划方法，根据实际的地理条件，对一个时间序列内的各个变量建立静态模型，并将其与已确定的状态下的值作比较，如果有变化，则用该曲线的平均值来表示该时刻的值；反之，若无变化，则用该曲线的平均值来表达此刻的高程。通过这种方法，可以实现对未知的系统中的对象和目标的三维立体建模，并能快速地找到最优的解决方案。

结束语

总之，GPS技术将越来越广泛地用于工程项目的测量，合理地提高了测量的可靠性和准确性，同时可以缩短工期，提高项目的整体效率。该技术的应用不可避免地存在一些不足。因此，为了更好地合理减少工程项目中后期的测量偏差，必须认真分析科研测绘项目的成果，逐步完善测量技术，使GPS技术更加完善，健全，对于中后期工程项目勘察工作的顺利进行，有着非常重要的实际意义。

参考文献

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