摘要：随着科学技术的发展极大地带动了现代测绘技术的普及和应用，但在GPS测量技术的应用过程中，由于各种因素的影响，GPS控制测量的高程精度一直难以有效满足工程测量的需求，因此，论文以GPS控制测量为研究对象，从多个角度提出了一些加强GPS高程精度控制的有效措施，希望能为相关从业人员提供一些参考。
关键词：工程测量；GPS控制测量平面；高程精度分析
引言
随着我国社会的发展与科技技术进步，工程测量技术被广泛推广和运用，尤其是工程中大量使用的GPS测量技术。目前我国的很多工程中都采用了GPS测量技术，跟传统的工程测量技术相比，GPS测量技术的优点有高效率、操作实施比较方便、测量的精度较高以及使用成本相对较小。但是在工程实际运用GPS测量技术当中，我们发现也存在一些问题，如分布不规则、控制效果不佳、了解程度低、已知点位置不准确和难以在水下操作等，需要在运用中利用科学技术进行改善。
1 概述
自上世纪七八十年代以来，GPS技术最先在美国被研发出来，经过快速的发展，到九十年代已被全世界范围内应用于各个领域。该技术主要由三部分构成，即空间卫星系统、地面监测系统以及用户设备。其定位功能主要是通过卫星系统接收来自卫星发出的无线电信号完成的，不仅能为军事、国防提高重要的数据支撑，也对人们生产生活的领域提供了便利，到目前为止，在工业生产方面几乎代替了所有传统测量技术。在工程测量中，使用GPS技术进行控制测量平面主要有几大流程，首先，要收集测量区域的资料，按照作业要求选择合适的布点，根据地形、接收机情况和卫星情况对布点进行考察与设计。其次，进行外业观测作业，所谓外业观测就是对GPS信号进行获取、接受和跟踪，获得数据后要对其进行备份，根据无线类型和时段将其进行存储和修补测量。此外，工程测量要严格按照《全球定位系统测量规范》中的规定的测量标准进行，其测量的任务、密度、时间、精度以及经济指标都要严格达标。
2 工程测量中GPS控制测量应用现状及影响因素
2.1 现状
GPS即全球卫星定位系统，利用GPS技术进行控制测量时，其相对传统技术有着更高的精确性，同时其在进行控制测量过程中相邻点之间不需要进行通视，使得其测量速度相比其他定位系统更加具有时效性。工程测量中GPS控制测量是通过形成网形来体现测量效果。在实际实践过程中，如果GPS网形成型相对较为完善清晰，相应已知点足够且分布均匀，在测量中其精度便会得以保障。与此同时，在高程方面，一旦网形成型不清晰，已知点较少其误差性则相对较大。因此，当前GPS控制测量过程中其高程精度测量的质量，决定了工程测量中GPS控制测量的质量。
2.2 影响因素
结合工程测量中GPS控制测量应用现状，对其影响高程测量精度进行全面有效的分析，并结合实际制定具有针对性的措施预案，是保障GPS控制测量能够完全发挥其作用价值的关键，其对相应工程测量质量以及我国测量行业整体技术水平的提升意义重大。在进行GPS控制测量时，影响高程精度的主要因素与其大地高测量精度有着直接关系。而在实际实践过程中GPS大地高测量所涉及专业节点相对较多，比如，卫星钟差、卫星星历误差等有关卫星的误差，都会使得大地高程测量精度受到影响。同时，相应对流层、电离层所存在的延迟以及多路径效应，都会使得卫星信号受到一定程度的不良影响，且在传播误差上，天线对中误差、天线整平误差等都使得其与相应接收设备传输精度遭到破坏，继而使后续大地高程测量真实度无法得以保障。这个过程中，如果选用模型无法对其进行及时全面的分析，将会使得整个数据处理出现问题，造成后续高程测量精准度无法得以体现。
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3 高程精度控制具体措施
3.1 加强高程控制点布设
高程起算点的精度会直接影响后续高程值的计算，因此，相关工作人员应加强对控制点的布设，最终达到提升起算点高程精度的目的。此外，已知高程点的分布也在很大程度上影响着高程的测量精度，进行高程拟合时，通常需要设置6个以上的已知高程点，并且需要平均分布于整个控制测量网中，若遇到测区面积较大或地形地势较为复杂的区域时，如山区地带等，则需要适当增加已知高程点的密度，或对测区进行分块，分别建立拟合模型，通过分区拟合能够进一步提升高程拟合的精度。
3.2 电离层误差的修正
由于大气层中含有带点离子层，而这些带电离子层的反射与折射会干扰到信号的接收，而卫星信号在进行传播的时候会穿过离子层到达接收仪，所以对测量结果会有一定的影响。所以我们需要采取一些有效措施来完成离子层的修正。最常用的有三种方法，第一种是多频观测法，这种方法具体实施办法是先选择一个测量点，然后测量所选测量点的多个伪距，通过频率的不同得出电离层折射差异值最后通过折射差异值推算出正确值达到修正的效果，提高准确度。第二种是电离层模型法，应用这种办法，通常是在工程测量时引用单频GPS接收仪接收时，以导航电文所提供的电离层模型来完成参数的修正的。我们将测量所得的参数与模型中的参数进行对比最后进行修正达到提高准确性的目的。第三种办法是同步观测法，这种方法在操作上相对简单一些，在同一测量点上设置多台接收仪，在基线两端通过观察得出差异值，然后计算精度完成测量数据的修正。
3.3 优化大地高测量方法
为了保证GPS定位测量技术高程观测数据的准确度：①相关测量人员应结合整体测量工程要求，选择合理的测量位置。在具体的大地高观测点选择时，可依据具体工程测量环境，制定多种站址选择方案。然后依据GPS定位测量站之间距离情况，选择合理的观测位置；②在工程GPS定位测量技术应用过程中，同步观测量求差方法的应用可以有效提高整体测量精确度。同步观测量求差的方法主要是依据相关理论数据，在保证观测站点间距离小于20km的前提下，两个同步观测站点间卫星星历误差、电离层、对流层等相关影响因素可忽略不计。这种情况下，就可以通过同步求差法将已存在的误差进行进一步缩小，从而得出较为准确的大地高数值。需要注意的是，在同步求差法应用过程中，应保证GPS定位测量观测站点间距离在20km以内，即同步观测模式；③天线高度的精确量取也是GPS定位测量技术大地高测量精度控制的重要方面。在户外测量过程中，GPS定位测量技术主要以天线斜高为测量值，然后结合天线圆盘120°为间隔分量结果。通过三个方向天线高的测量，可将整体测量结果误差控制在3.1mm以下。通过三个方面天线高测量平均值的计算可获得较为准确的测量数据。需要注意的是，在实际测量过程中，由于户外作业天线类型具有一定区别，其相位中心高度也会有不同的特点，因此在实际测量环节可依据户外作业天线类型特点设定合理的相位中心高度标准。
4 结语
综上所述，GPS定位测量技术在工程测量中的应用，具有定位精确、简单便捷的优良特点，但是由于其卫星信号接收受区域磁场、天气状况等因素的影响，对整体GPS定位平面及高程测量精度控制效率造成了一定阻碍。因此在实际工程测量过程中，为了最大限度降低GPS定位测量差错率，在实际测量环节相关测量人员可根据区域测量位置，选择合理的大地高测量方法，结合高程拟合数学模型的完善，保证整体GPS测量平面及高程精度。
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论文作者:方强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
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; 电离层论文; 《基层建设》2019年第6期论文;