中国华冶科工集团有限公司西北分公司 青海西宁 810000
摘要：随着工程测量技术的进步和发展，GPS测量技术被运用到工程测量中，尤其是GPS控制测量技术的应用。当前，很多工程测量中都融入了现代化的GPS控制测量技术，因为该技术测量速度快、精度高，操作便捷且费用较低，被很多工程项目所应用。但在具体的工程测量中，GPS控制测量技术受多种因素的影响，例如已知点少、已知点分布不均匀、已知点位置不合理、控制网型不佳和难以进行水准测量等因素，难以通过直观性方法来进行修正，必须通过平差软件等来修正误差。本文着重对GPS控制测量技术在工程测量中的应用问题进行分析，探究其高程和平面精度的影响因素，并提出建议和策略。
关键词：工程测量；GPS控制测量；平面；高程精度
引言：
20世纪80年代,GPS测量技术在美国被研发,并且随着科学技术的进步,GPS测量技术在20世纪90年代就已经投入使用并得到了广泛应用。GPS技术主要由空间卫星星座、地面监控系统以及用户设备三个部分组成。GPS导航定位主要是通过接收卫星发射出来的无线电信号实现的。所以,自GPS技术发展以来,不仅为国防经济与军事建设提供了重要的服务,同时也应用到了社会其他各个领域,使GPS测量技术日趋成熟。时至今日,GPS测量技术已经逐渐取代了传统的测量技术。该文主要对影响高程精度的因素进行分析,并提出应对措施。
1、影响高程测量精度的因素分析
根据实践经验总结,造成高程误差的主要因素有以下几点:
1.1GPS大地高的测量精度
只有在获得精准度比较高的GPS大地高程观测数据才能够准确地计算出GPS正常高。根据实践经验总结,对GPS大地高测量精度造成影响的因素主要有与卫星误差相关的相对论效应、卫星钟差一级卫星星历误差,与信号传输相关的对流层延迟、多路径效应以及电离层延迟等以及与接收设备有关的天线整平误差、天线对中误差等。除此之外,与系统生成的模型误差也有一定的关联。当GPS进行静态测绘时,必须要保证控制点的准确性,并安装一定数量的信号接收设备。但是在实际的测量控制中,往往难以满足以上要求,而且对采样的观察时间通常没有达到既定的时间,所以很大程度上影响了高程测量的精度。
1.2公共点几何水准测量精度
一般情况下,对测量点的高程异常值与大地高测量值值差进行有效的控制就能得到正常值。计算高程异常值通常利用的是数学方法,在数值获取过程中,与测量点的GPS大地高以及相应的几何水准高程测量值的差值也有很大的关连。因此,要获得精度较高的高程异常值,需要对水准测量的精度进行严格控制。
1.3GPS高程拟合的方法
GPS高程拟合的基本原理是:由GPS测量技术得到大地高,由水准测量获得正常高,大地高与正常高之间的差值为高程异常。然后通过高程异常拟合出似大地水准面,运用相关计算法则得出未知测量点的高程异常。在传统的测量方法中,由于工程量巨大、测量成本高、观测时间长,所以很难得到精度较高的几何水准高程值,尤其是在地形较为复杂的地区,高程精度更加难以控制。因此为了有效地避免高程误差,可以应用水准测量方法来测量高程,也就是对少数GPS点实施高程测量,再通过高程拟合技术手段得出其他GPS点的高程。在实际的控制测量中,由于没有选对合适的拟合模型,所以使得计算不够准确,导致了较大的高程误差。
除了以上三个方面,公共点的分布也是影响高程精度的重要因素。通常满足一定数量要求的控制点布设,能够有效地促进高程拟合的精度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、GPS测量技术在工程测量中的应用
目前工程测量中GPS测量技术被广泛应用，由于工程项目建设的环境较为复杂，且条件有限，很多场地难以使用大型的机械设备进行测量，而通过便携式的GPS测量仪器就可以进行工作。GPS测量是以遥感技术与卫星定位技术为基础，通过测量仪器进行数据获取和计算的过程，测量时间短，测量速度快，且具有较高的精度，尤其是平面坐标精度较高，大大降低了测量人员的工作量，提高了测量工作的效率和质量。
3、工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的措施
结合上文内容我们能够较为直观了解本文就工程测量中GPS控制测量平面与高程精度研究的来龙去脉，而为了能够更为深入完成本文研究，笔者将在下文中结合相关文献资料与自身实际调查就工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的措施进行详细论述，希望这一论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。
3.1强化控制点的布设
对于强化控制点的布设这一措施来说，结合上文研究我们能够较为直观了解到该措施具备的较高实用性，而这一措施本质上的保障高程起算点精度也需要引起我们重视。在具体的强化控制点的布设措施应用中，工程测量人员需要需要保证拟合所需的水准点数量大于等于6个，并保证这些水准点尽可能实现均匀分布。值得注意的是，如果GPS测量技术需要进行范围较大的测区测量，工程测量人员可以通过分区构建拟合模型的方式进行控制点布设的强化。
3.2合理应用高程拟合法
想要保证工程测量中GPS测量技术的应用效果，合理应用高程拟合法这一措施也必须引起工程测量人员的重视。在GPS测量技术应用的高程测量中，拟合似大地水准面是这一测量的重要环节，而这一环节往往需要得到数学曲面构件法的支持，而从数学曲面构件法入手，灵活运用二次曲面拟合法、样条函数法、多面函数法、平面拟合法，就能够最大程度上保证高程测量的精度。
3.3准确量取天线高
在笔者的实际调查中发现，很多GPS测量技术应用的工程项目往往因天线高的测量存在误差引发高程测量精度不符合工程规定的问题，由此可见准确量取天线高的必要性，为此笔者建议相关工程测量人员将天线的斜高作为测量值，并通过三等分天线圆盘进行不同方向天线高的测量，这样就能够最大程度上保证天线高的量取准确，工程测量中的GPS测量精度控制自然也将因此获得较为有力的支持。
3.4修正电离层误差
对于工程测量中GPS测量技术应用来说，电离层误差往往也会影响GPS测量的工程平面与高程精度，这一影响的出现主要是由于GPS测量技术天然受到大气电离层的影响所致。在具体的电离层误差修正中。工程测量人员可以通过多频观测修正、同步观测修正、电离层模型修正等具体措施保证工程测量中GPS测量技术的高质量应用，而上述三种方法中，同步观测修正的效果最为明显，很多时候这一修正后的GPS测量技术应用可以忽略电离层带来的误差影响。
3.5测量基站、测量点和测量时间的合理选择
除了上述几方面外，工程测量人员还需要做好测量基站、测量点和测量时间的合理选择，这样就能够尽可能降低测量基站、测量点和测量时间带来的负面影响，工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的实现也将获得较为有力的支持。
4、结语
GPS测量技术不仅应用范围广、定位精准、简单易操作,而且还能全天候作业,所以在工程建设规模与数量不断扩大的前提下得到了更加广泛的应用。采用GPS测量技术来完成工程测量工作,是当前工程发展的一种新趋势。GPS测量技术相对于传统的工程测绘技术而言,大大提高了工程建设效率。虽然GPS在控制测量平面与高程精度的过程中存在一系列的不足,但是只要在实践中进行不断地改进与完善,GPS测量技术将发挥更加重要的作用。
参考文献：
[1]苏志华,周春柏,刘晚霞.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].测绘通报,2012,3(18):56-58.
[2]刘明学.GPS高程转换在公路高程控制测量中的应用研究[D].长安大学,2012,7(18):44-45.
[3]叶志刚.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].数字技术与应用,2014,1(30):221.
[4]赵行锋.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].中外企业家,2014(21):220.
论文作者:韩乖宝
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/19
标签：测量论文; 高程论文; 精度论文; 工程论文; 技术论文; 误差论文; 这一论文; 《防护工程》2017年第11期论文;