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摘要：由于GPS控制测量技术具有效率高、全天候、多功能等优势，已被国家经济建设和科学研究等众多领域所广泛应用。在现代工程测量中，已经基本取代了传统的测量方式。但是，GPS控制测量技术比与传统测量方法相比，直观性要差一些，其平面精度一般都能符合精度要求，却存在较大的高程误差。本文重点分析影响高程误差的主要因素，以及如何提高GPS高程测量的一些对策与措施。
关键词：工程测量；GPS；平面误差；高程误差
GPS定位测量技术具有精度高、费用低、速度快等优点，所以其得到了广泛的应用。在实际测量中，受到多种因素的影响，多数的工程测量存在较多问题，如：已知点少、已知点的位置分布不合理、网形不佳、不宜进行水准测量等，而且如果不进行完善GPS控制网的精度也无法得到有利的保障。本文从工程测量实际案例人手，对GPS控制测量平面与高程精度问题做了详细分析。
1.简述我国工程测量中GPS技术的应用现状
目前我国的项目工程中的工程测量中的GPS技术应用，有着许多的优势，比如：测量工作的时间比较短，测量定位非常快，测量的准确性非常高等等，现在在我国得到了一致的肯定与广泛的应用。尤其是在进行野外勘查测量的工作时，那些大型的测量用的机械设备没有办法进入到测量现场，那么便携式的GPS测量设备就可以发挥非常打的作用了，这些设备携带方便给测量工作带来了非常打的方便。一般来说GPS测量技术是运用先进的卫星定位技术与遥感技术来当作基础技术来支撑的，在进行测量工作的时候，我们还要考虑到卫星的轨迹，大气层以及接收设施等这些因素的影响，这个方法子测量高程的时候有着很大的问题，尤其是大气层中的那些对流层中如果反射的物质比较多的话，那么就一定会对卫星的信号产生相应的干扰，那么测量出来的高程的准确性就会大打折扣，对工程测量结果的准确性产生了非常大的影响。
2.影响高程测量精度的主要因素
2.1GPS大地高的测量精度推算出精度较高的GPS正常高的重要前提之一是获得精度较高的GPS大地高程观测数据。通常，影响GPS大地高测量精度的因素主要有：卫星星历误差、卫星钟差、相对论效应等，这些是和卫星相关的误差；与信号传播有关的误差有对流层延迟、电离层延迟、多路径效应等等；与接收设备相关的误差有天线对中误差、天线整平误差、量取天线高引起的误差、由天线相位中心导致的误差等；在星历、已知点三维坐标的影响下、或者选用有误差的模型的影响下导致数据处理产生误差。当进行GPS静态定位测量时，必须要确保控制点位置的准确性，安置足够数量的接收机，确保得到的观测数据满足要求（采样率时间以及观测时段的时间通常要在25min以上），仔细明确卫星的截止高度角和天线高度，这些都可以在一定程度上减小甚至完全避免上面提到的影响因素，确保高程测量达到要求的高精度。
2.2公共点几何水准测量精度
通常，控制测量点的大地高与高程异常值的差值就可以得到正常值。其中高程异常值是运用数学方法拟合得到的，并且与测区某些点的GPS大地高和相应的几何水准高程测量值的差值有关。所以不难看出，要想得到高精度的高程异常值，就必须要求有高精度的几何水准测量起算点，还要注意的是，在工程测量中，水准测量本身的精度等级也是有严格要求的。
2.3GPS高程拟合的方法
大地高减去正常高就得到了高程异常（大地高是由GPS测量得到的，正常高是由水准测量得到的），再由高程异常拟合出似大地水准面，然后通过解算得出未知点的高程异常，这就是GPS高程拟合的基本原理。虽然通过传统的方法测量得到的几何水准高程值具有很高的精度，但是在实际的工程施工测量中，存在很多苦难，如工作量巨大、测量费用高、观测所需的时间较长，在一些山丘等地质情况复杂的地区，其测量值达不到工程所要求的精度等等。因此我们可以采用水准测量方法进行测量，即对很少一部分的GPS点进行高程测量，然后利用高程拟合技术手段解算出剩下相关GPS点的高程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，选择合适的大地水准面拟合模型，并对其进行准确的计算，都有益于得到高精度的控制点高程。
3.提高GPS高程测量精度的措施
在实际的工作中，我们在利用GPS技术对项目工程进行工程测量的高程精度控制的时候，一定要考虑到其工作原理以及高程拟合要求等等，一般情况下，我们可以采取以下具体的技术措施来对高程精度来进行控制。
3.1选用高精度的GP$接收仪
我们在用GPS技术进行工程测量的时候，卫星信号的接收质量是测量精度控制的重点，对于那些精度比较低的GPS接收仪来说，往往由于对卫星信号的不敏感性导致其测量出现较大的偏差，尤其是在信号干扰比较多、地质条件比较复杂的野外进行工程测量的时候，非常容易受到测量现场周围复杂地形构成的磁场对信号的干扰造成测量误差。与此同时，高精度的GPS接收仪在进行工程测量的时候，所采用的是高精度的计算方式，对卫星信号的相对信号变化产生的参数偏差有着较大的敏感性，能够准确分辨干扰信号与正常工作信号的差别，进行合理的计算选择。
3.2针对大地高测量采取的方法
（1）确保正确地量取天线高。GPS高程的严重误差往往是由天线高测量存在误差所引起的，所以，测量工作中必须要把天线高的测量做为重视对象。在平时的野外作业中，多数情况下工程的测量值是由天线的斜高确定，并且在测量过程中将天线圆盘以1200为间隔分为三个方向，然后确保这三个方向的天线高其结果误差不能高于3mm，然后选取平均值。最后还要注意，由于野外的测量工作会用到不同类型的天线，所以要注意相位中心的高度也会随着发生改变。（2）要高度重视站址的选择。虽然对于GPS观测站之间的可视度没有明确的要求，但是对于观测点位置的选择还是非常必要的，严格按照相关规定，根据工作当时具体的测量环境来合理选择观测点的位置，灵活的制定出最合理的站址选择方案。（3）可以将GPS网的图形结构进行优化设计。（4）运用同步观测量来求差值。利用同步观测量求差是在工程GPS控制测量中一种比较简单有效的数据处理方法。同步求差法具有明确的理论依据，即观测距离相距在20kin以内的情况下，这两个同步观测站所受到的对流层影响、卫星星历误差以及电离层的影响都可以看做是基本没有差别的，并且运用同步求差法就可以将存在的误差进一步减小到忽略不计的地步。运用同步求差法时我们必须要确保以两个观测站同步进行观测为前提，其次，两个观测站之前的距离要小于20千米。
3.3进行工程测量的时候测量基站与测量点的选择
我们在用GPS技术进行工程测量的时候，测量基站及测量点的选择是非常重要的。尤其是在一些地形情况比较复杂的情况下，地下介质密度分布不是很均匀，测量现场的周边存在比较强磁场的地区，非常容易在进行工程测量中对卫星接收信号形成干扰。因此，我们在进行工程测量的时候，可以选取周边较为空旷、相对基站间距稳定、符合实际工程需要的地点进行测量基站和测量点的选择，以保证工程测量的准确性。
3.4天线测量精度
我们在利用GPS技术进行工程测量的时候，测量人员对天线测量精度要求一般不够重视，尤其是野外作业天线以发散状斜向上设置的时候，由于天线高程测量不准造成了测量基站对该点测量高程的测量出现一定偏差，然而以该基站为基准进行的其他测量点的高程测量的过程中，常常会因为误差累计造成最终测量高程误差结果较大。
结论
随着我国科学技术的不断发展与创新，GPS技术已经得到提高并且广泛应用于我国的经济建设和城市化建设中，尤其在工程测量中GPS控制测量技术发挥了及其重要的作用，在其相应的数据处理中也得到了良好运用。在工程测量中，GPS控制测量技术的运用不仅降低了作业难度，还大大提高了测量结果的质量以及精确度。为此，我们更要不断对GPS控制测量技术进行研究，使其更好的在工程测量中发挥作用。
参考文献：
[1]奉光泽.GPS高程拟合精度研究.测绘，2008，260-264.
[2]李天文.GPS原理及应用.北京：科学出版社，2004.
论文作者:江勤珍
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月下
论文发表时间:2018/8/15
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