摘要：GPS控制测量已广泛应用在建筑物变形测量、水下地形测量、城市控制测量等诸多领域，而在实际运用当中由于相位整周模糊度解算不可靠、GPS大地高测量与公共点几何水准精度之间比较存在较大的相差、控制点不够准确、信号接收设备数量不够、磁场对信号产生干扰等原因，GPS测量平面与高程的精度受到一定程度的影响，本文通过分析这些影响因素，阐述了一些提高测量精度的措施，如：选择高精度的接收仪、选择合适的测量点和测量基站、避开恶劣天气进行测量以及合理运用高程拟合法等，通过这些措施的运用，有效提高了GPS控制测量的测量精度。
关键词：工程测量；GPS；控制测量；高程；精度
GPS技术在20世纪80年代由美国研发使用，随后这种技术在各国之间普遍使用。其主要运用在军事、建筑、国防、日常生活定位等方面，GPS定位主要是通过接收仪接收卫星发送的信号来实现，其中测量技术最具代表性。随着GPS控制测量使用技术的经验积累，其运用日趋成熟，而基本取代了传统的测量方法，但其在运用测量过程中仍然存在一定的问题，需要我们研究探讨，不断优化测量方法，以制定完善的测量方案，提高测量的精度。
1.GPS控制测量在工程中的应用
GPS控制测量已广泛使用在建筑物变形测量、水下地形测量、城市控制测量等诸多领域，其具有高效率、高精度、方便携带等优点。GPS以卫星定位技术及遥感技术作为基础技术，在实际测量当中，由于卫星轨迹、接收设施、大气层等因数影响会出现网信不完善、位置分布不合理、已知点少、不能进行水准测量等问题。
GPS定位测量主要使用卫星的收发信号来实现。在三维空间中，若需确定一点的位置，则需确定其X轴、Y轴、Z轴的坐标，故在使用卫星定位时需要3颗卫星。而在测量中会存在误差，故GPS还需增加1颗卫星用以修正数据，由于美国在数据中加入了偏离值，所以我们看到的很多手持式GPS仪都有5颗甚至更多的卫星进行定位，其测量精度为民用精度（民用精度一般用于车船导航，精度约为10米）。若想消除偏离值带来的误差，需在已知坐标上增加1台GPS仪器作为参照，并保证2台仪器同时运行，这种使用参照仪器的测量精度可以得到很大提升，做的比较好的可以达到厘米级。
2.影响GPS控制测量精度的因素
2.1相位整周模糊度解算
相位整周模糊度解算不可靠，将会对三维坐标精度有影响。在采用实时动态测量技术、快速静态测量技术，都须对相位整周数模糊度进行解算，若在相位整周数模糊度解算中出现解算错误，则会影响三维坐标的数值，从而出现定位准确度降低，测量数值误差大等问题。
2.2公共点几何水准测量精度
影响GPS测量精度的因素当中，包含公共点几何水准点这点，其主要原因是GPS大地高测量与公共点几何水准精度之间比较存在较大的相差。
2.3大地高测量精度
使用GPS控制测量技术测量高程，要想获得较为精确的数据，首先得保证所获得的大地高程数据较为精确，才能对GPS正常高进行准确计算。而信号传输对流层延迟、卫星误差相对论效应、系统生成的模型等因素将影响到大地高程数据精度。同样在对GPS技术进行静态测绘时，控制点不够准确、信号接收设备数量不够、采样时间点控制也难以实现，这些对测量精度都会产生一定的影响。
2.4气候因素
恶劣天气指大气中存在的尘埃物质超过标准值、空气对流强等，而由于空气对流强度、尘埃这些物质对信号的发送接收存在一定的干扰，而使得GPS测量技术中接收仪对卫星发送的信号有所偏差，若不能有效区分干扰信号及正常信号则会影响高程计算的精度。
2.5GPS接收仪精度差异
GPS接收仪种类颇多，而各接收仪之间存在不同的精度误差。若对其他环节测量精度控制一致，而在GPS接收仪上分别选择精度高和精度稍微低一点的，也会使得最终计算的数据于实际数据存在偏差，影响工程测量精度。
2.6大气电离层
信号经过大气电离层时会产生反射、折射，使得接收到的信号与发送的信号存在很大差异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
若不对信号进行修正，最终计算到的数据与实际参数将会存在很大出入，而影响测量的精度。
3.提高GPS测量精度的具体措施
3.1合理选择GPS接收仪
提高待测信号的测量精度离不开对控制卫星接收的信号的质量进行控制。灵敏度差的GPS接收仪对卫星信号变化参数不够灵敏，而导致部分数据缺失，不准确，从而影响测量精度。故须采用高灵敏度的GPS接收仪，消除信号变化参数大小而不被接收仪感知的影响，获得接收数据，避免某一变化内的数据缺失。同时信号在传输过程中由于受到强磁场的作用而产生干扰信号，选择高精度的GPS接收仪能够对干扰信号与需要接收的信号进行区分，从而有利于测量人员对参数选择的合理性，降低GPS测量的误差。
3.2根据天气情况合理编制测量计划
测量前对天气进行预测，根据气候中的尘埃物质含量、空气对流强度选择适当的时机进行测量，尽量避开恶劣天气，可以降低尘埃物质，空气对流强度对测量的干扰因素，获得较高精度的高程数据，提高测量精度。
3.3避免磁场干扰
在进行户外测量时，尽量将测量基站与测量点的位置设置在介质密度分布均匀，周围无强磁场的地方。避免磁场对信号产生影响，而导致卫星接收到的信号质量下降，影响整个测量的精度。
3.4合理采用拟合法及拟合模型
重视合理采用拟合法，拟合似大地水准面，在数学曲面构建法的支持下，运用平面拟合法、样条函数法、二次曲面拟合法等措施保障测量的精度。
拟合模型的选用，需根据观测点来具体选择，运用平面拟合法、二次曲面拟合法等方法保证待定点从而提高测量精度。
3.5修正电离层误差
电离层误差的修正方法主要包括：同步观测修正、修正电离层模型、多频观测修正等。
3.5.1同步观测修正
同时采用两个观测点进行观测（注：两个观测点的设定需保障其距离控制在20公里范围内。）将获得的参数作为计算电离层测量精度的依据来进行电离层测量精度计算。通过数据修正，有效提高测量精度，降低测量误差。
3.5.2电离层模型修正
电离层模型修正主要是通过电离层模型修正获得数据，以及修正所获得的数据，从而提高卫星信号数据精度，实现测量精度提高目的。故在测量过程中运用电离层模型对数据进行修正，能有效提高测量精度，降低测量误差。
3.5.3多频观测修正
多频观测修正可以对一个测量点进行数据折射改正，其折射改正主要根据多个伪距数据进行折射率计算，通过折射率获得折射改正数值。数据经过修正后，其测量结果与实际结果之间的误差有所降低，较为理想的结果是实际结果与测量结果几乎接近，误差几乎可以忽略不计。
结束语：
本文简要分析了GPS测量技术在工程测量中存在的一些精度问题，从测量方法、基础设施、测量基站和测量点的选取等层面探讨了提高精度的一些具体措施。但在实际测量过程中，影响GPS测量精度的因素颇多，未能一一列举。在后期的运用当中需结合实际问题不断探索改进，总结出有效提高GPS测量精度的措施。
参考文献：
[1]连子玉.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].建筑工程技术与设计，2017，（20）：175-175.
[2]刘博超.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].建筑工程技术与设计，2018，（3）：134.
[3]江顺.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].四川水泥，2018，（4）：329.
[4]杨忠良，沈旭祥.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].建筑工程技术与设计，2017，（20）：3746-3746.
论文作者:王澍霖
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
标签：测量论文; 精度论文; 信号论文; 电离层论文; 高程论文; 数据论文; 误差论文; 《基层建设》2018年第28期论文;