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摘要：随着我国科学技术的发展，GPS技术逐渐走向成熟，并且应用于多个领域和行业。比如在工程测量中运用GPS控制测量平面技术，可以大大提高工程测量中的精度和效率。但是在测量工程平面与高程时，仍然存在着诸多的问题，因此在工程测量中应用GPS控制测量时平面及高程精度技术仍有很大的改善空间，下面将详细介绍工程测量中应用GPS控制测量时平面与高程精度出现误差的原因，并提出解决措施。
关键词：工程测量；GPS；测量
引言：随着上个世纪美国研发出了GPS技术，到现在GPS技术已经受到了人们的广泛关注，并且应用于各个领域，GPS控制测量技术测量速度较快，并且测量出来的数据精准度较高，因此大部分的工程测量都会运用到GPS控制测量技术，本文首先介绍了GPS系统的基本含义，之后以云南地区的工程测量GPS控制测量系统技术为主进行了技术介绍，希望本文的以下内容能够为相关教育工作人员提供帮助。
一.GPS系统简介
GPS系统的含义是指全球定位系统，在GPS研发初期，最初应用于的是无线电导航，人们应用无线电导航可以准确的了解三维坐标。1973年美国国防部（Department of Defense）协同有关军方机构共同研究开发新一代的卫星导航系统。这就是“授时与测距导航系统/全球定位系统”测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到（由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差，伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。通过接收机时钟得到时间差，从而知道四个信号从卫星到接收机的不准确距离（含同一个误差值，由接收机时钟误差造成），用这四个不准确距离和四个卫星的准确位置构建四个方程，解方程组就得到接收机位置。但是GPS还受有卫星信号的不良造成虚假数值，有天线相位中心造成的微弱误差，这时工作人员可以让GPS无遮挡的暴露在空旷地面，这样保证仪器可以最好的去接受卫星发射来的信号。然后测量的时候，尽量不要颤抖仪器，保持设备测量的是同一个地点来消除误差。
二.工程测量应用GPS控制测量平面与高程精度出现误差的原因
1.高程拟合测量方法
在工程测量中运用GPS控制测量平面与高程技术是基于卫星定位系统，GPS控制测量技术，是接收机接收卫星发送的星历数据通过解算得出三维坐标。这种高程拟合方法的工作原理是将GPS接收机放置在工作地点，并且直接连接空中两颗以上的卫星进行计算。但是卫星的信号直接影响到了测量质量和测量效果，因此这种高程拟合方法并不适用于所有的工程测量工作中，一部分的工程测量中还会仍然采用传统的测量技术，相比于高程拟合方法，水准仪测量出来的数据精准度较高，并且由于施工现场的环境较为复杂，并且面对庞大的测量面，测量时间较长。引进先进的测量技术投入费用较高。以上这些因素都是造成工程测量应用GPS控制测量平面及高程精度出现误差的原因，在大多数工程测量中，应用GPS控制测量技术。主要是对大地高的测量，但是在测量的过程中只要水准仪出现了高程异常，还要通过卫星计算系统来进行重新测量，此外，还由于模拟设备选用不符合实际工程测量情况，也会造成高程精准度出现失误，从而造成数据的误差。
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2.大地高测量精度技术
大提高测量精度技术也影响着GPS数据计算的精确度，再加上卫星钟差以及星历误差的共同作用下，都会导致大地高程测量出来的精准度数据造成偏差，并且大地高测量精度数据的准确度还受卫星质量和信号的影响，GPS技术的测量基础还是以卫星定位为主，运用卫星的信号处理方式来实现实时的工程测量，但是这种大地高测量精度技术受卫星影响的因素较大，只要卫星数量增多，并且卫星所反应出来的位置摆向比较好，大地高测量技术所接受到的数据信号就会比较清晰，在这种情况下，所接受到的测量数据精准度较高。在相反情况下，假如卫星的信号传达较弱，大地高测量精度就较差，则会出现测量数据的偏差。
3.公共点几何水准测量技术
在工程测量中应用GPS控制测量技术，是对工程点测量数据正常值的传达，但是这个正常值数据的得出需要接触高层异常值和大地高之间的数据进行计算得出，但是这种公共点水准测量出来的数据会受到测量点的现场情况和拟合工程数字拟合模型的影响。假如几何水准测量的数据和数学拟合模型所测量出来的精准度数据稍有偏差，则会对控制测量坐标的精准度产生影响。
三.工程测量应用GPS控制测量平面技术和高程度精度提高的途径
1.优化高程拟合方法
对高程拟合方法的优化主要是对高程控制点数量的控制，工作人员可以对所测量的地点进行区域划分，来提高测量的精准度。将所测量的区域分成若干个小的区域，并且建立拟合模型来实现精准度的测量，在工作人员在对高程拟合模型建立的过程中，为了使GPS控制测量平面技术测量出的数据精准度较高，就要对高程的起算点进行严格的标记，因为高层起算点点位的稳定性会直接影响GPS控制测量平面技术数据的准确性，并且工作人员在高程拟合模型的建立过程中要使水准点均匀排列，一般的工作标准是测量区域范围中的高程点数不能少于五个。此外，选择合适的高程拟合模型也很重要。这就要求工作人员在选择高程拟合模型之前，要实地的去工程测量点进行考察。运用较多的考察方法是平面拟合法，这种方法可以对测量控制区域内的控制点与待定点数据进行有效的计算测量，将这种方法应用于工程测量GPS控制技术可以降低测量数据的误差。就算出现了误差，误差值也不会太大，是一种理想的工程测量技术。最后选用比较合理的高程拟合方法也是降低工程测量中应用GPS控制测量平面技术数据误差的重要因素，在实际过程中运用数学曲面模型来测量大地水准模型的数据时，最佳的测量方法就是高程拟合方法。在实际测量过程中，除了运用平面拟合法和二次曲面拟合法外，还可以选用多面函数法。二次曲面拟合法所计算出来的数据准确度较高，在实际工程测量中应用十分广泛。工作人员在选择测量方法时，一定要结合测量地的实际环境和实际情况。了解测量地的地形和地貌等，从而可以选取最佳的测量方法来进行测量，降低数据的误差。
2.优化大地高测量方法
由于大地高测量方法技术含量较高，所以测量人员在运用大地高测量方法时一定要掌握其技术点和注意事项，测量部门也要对这部分工作人员进行培训，避免在实际测量过程中，由于个人的测量习惯而造成数据的误差。在运用大地高测量方法时，一定要考虑内外部因素对于测量数据的影响。比如测量天线位置问题，经常会被工作人员忽略。因此，相关测量技术人员一定要重视天线位置和准度问题。在运用GPS技术进行测量过程中，一定要充分考虑天线的高度准确值。并且在测量点中选取三个点进行区别测量，并且将所选取的三个点测量数据进行平均计算，选取最终的平均值，这种工作方式可以使得误差不超过4mm之内。此外，选取最佳的测量点也是很重要的。因为 GPS控制测量系统在实际工作中会受到测量地点周边内外环境的影响，此外，信号的传输也会对数据的精准度产生影响。这时工作人员可以应用同步求差法进行测量，同步求差法是指工作人员要选取测量距离在2千米范围内的测量点。这种测量方法可以实现一定范围内中的实时测量并且受到卫星影响较小，这种方法在云南地区的工程测量中应用较多。
四.结束语
在工程测量中运用GPS测量技术的作用所带来的优势非常多，GPS测量技术因为其定位准确，并且应用范围较广。为工程测量工作提供了很多技术支撑和保障，随着我国工程建设规模的不断增多，GPS测量技术应该得到大力的推广，从而保证工程测量中的数据精准度较高。
参考文献
[1]李志.GPS控制测量在平面与高程精度控制中的应用[J].工程建设与设计，2018（20）：16-17.
[2]刘晓明，李玉洁.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].门窗，2016（03）：86-87.
[3]向垂规.水利工程GPS平面控制测量技术要求的确定[J].水利建设与管理，2015，35（08）：56-59+74.
[4]刘发明.GPS RTK技术在工程测量中的应用浅析[J].中国地名，2013（11）：58-59.
论文作者:罗德操
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/25
标签：测量论文; 高程论文; 工程论文; 技术论文; 数据论文; 误差论文; 平面论文; 《建筑学研究前沿》2019年4期论文;