摘要：当前GPS技术已经在工程测量中得到了广泛应用，并逐步取代了传统测量手段，通常情况下大面积面状城市基础控制网测量中都可以得到比较理想的GPS网形，但是，很多工程测量中存在的已知点比较少，因此GPS控制网精度或多或少会受到一些影响。下面主要针对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的相关内容进行分析。
关键词：工程测量；GPS控制测量平面；高程精度
引言
GPS控制测量技术与传统测量技术相比其直观性要稍差一些，平面精度可以符合精度需求，高程精度比较低，严重影响了GPS控制测量技术的推广及应用。实际测量工作中，很多因素都会对其造成影响，很多工程测量中都存在一些问题，例如已知点位置分布不合理、已知点少、网形不佳、不适合进行水准测量等，若GPS控制测量中缺少理想的网形条件，最终的高程误差将会非常大。
1分析高程测量精度的影响因素
上世纪八十年代开始，GPS测量技术开始逐步应用于实际工作中，具体来说包括地面监控系统、空间卫星星座及用户设备等部分来完成测量工作，然而应用GPS控制测量精度不能实现直观控制的目的，同时目前的GPS商业平差软件也不能保证精度的可靠性。下面我们主要针对高程测量精度的影响因素进行总结及分析。
1.1GPS大地高测量精度
在工程测量中，只有获得了精准的大地高程数据，才能对GPS正常高进行准确计算。按照以往的经验来看，GPS大地高测量精度的影响因素是多方面的，卫星误差相对论效应、信号传输对流层延迟、卫星钟差以及卫星星历误差等均是其影响因素。与此同时，CPS大地高测量精度误差的出现与系统生成模型误差也有一些联系。应用GPS技术进行静态测绘的过程中，一定要确保控制点的准确性，并安装足够数量的信号接收设备，但是，在测量控制过程中，以上要求很难得到满足，同时采样观察时间也很难得到原来的时间要求，因此高程测量精度也会受到很大影响。
1.2公共点几何水准测量精度
高程异常值计算中会用到数学方法，在获取数值的过程中，测量点GPS大地高与几何水准高程测量差二者之间会出现较大差值，该差值会对高程测量精度产生较大影响。若不能对水准测量精度进行准确严格的控制，那么高程异常值精度则很难得到保证，这种情况下往往会出现高程精度上的误差。
1.3 GPS高程拟合方法
所谓GPS高程拟合是指利用GPS测量技术获得大地高，然后利用水准测量得到正常高，计算大地高与正常高二者之间差值，即可得到高程异常值。利用高程异常可以拟合得到似大地水准面，利用相应的计算方法即可获得未知测量点的高程异常值。纵观多种传统测量方法，具有工程量大、观测时间长、测量成本高等通病，应用传统测量技术很难保证几何水准高程值的精度，特别是在一些复杂地形的地区，其高程精度更难控制。所以，为了避免高程误差的出现，通常可以利用水准测量的方式对高程进行测量，通过少数GPS点高程测量之后，利用高程拟合技术可以即刻获得其他GPS点高程。实际控制测量工作中，往往由于拟合模型选择不对，获得的结果也不准确，最终必然会造成较大高程误差的出现。
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2工程测量中提升GPS测量精度的路径
从上文的分析中可以看出，平面精度能满足工程实际需求，高程精度由于受到GPS大地高测量精度、GPS高程拟合方法等因素的制约，其精度比较低，这种情况下，只有采取合理的对策才能提升其高程精度，使GPS技术得到推广及应用。下面主要针对工程测量中提升GPS测量精度的具体路径进行分析。
2.1强化控制点的布设
要想保证其他各控制点高程值的精度，就必须确保高程起算点的精度，所以，在实际工程测量过程中，应对控制点进行科学合理的布设，并严格控制高程起算点测量的精度及稳定度。具体来说，拟合需要的水准点通常应在6个以上，并注意这些控制点应均匀布设。而对于一些范围较大的测区来说，要想有效提升拟合精度，除了上述需要注意的地方以外，还要构建分区拟合模型。
2.2合理运用高程拟合法
对大地水准面进行拟合的过程中，数学曲面构件法比较常用，利用该方法拟合大地水准面，可以确保GPS测量点计算的准确性，同时还能计算出待测量点的正常高值。具体来说，在实际工程测量工作中，应合理选择并利用高程拟合法，例如，应用样条函数法、平面拟合法及二次曲面拟合法等方法都能很好的达到测量要求。二次曲面拟合法是其中应用范围最广的一种方法；应用该测量法得到的高程异常值误差最小。具体在工程测量中，需要结合观测环境情况的不同对不同的拟合方法进行选择。
2.3修正电离层误差
大气电离层影响卫星信号时，会出现信号反射、折射等问题，进而在接受信号过程中就会出现一定偏差，对高程测量精度造成不利影响。测量人员可以合理选择下列措施对电离层误差进行修正：（1）多频观测修正。该方法是指一个测量点上对多个伪距进行测量，并计算出这些伪距测量值的折射率，最终得到折射改正数值；（2）同步观测修正。该方法是指选择两个观测站，注意两个观测站之间的距离不能超过20 km，同时观测，并以观测到的结果作为依据，对电离层测量精度进行计算，达到修正卫星信号参数精度的目的，有效降低误差；（2）电离层模型修正。利用电离层模型可以修正卫星信号参数以及获得参数，进而达到修正卫星信号参数精度的目的。上述方法中同步观测修正是修正作用最大的一种方法，可以有效降低高程精度误差，经过修正之后获得的高程精度误差甚至可以达到忽略不计。
2.4准确量取天线高
天线高测量若存在误差也会影响高程测量精度，实际工程测量过程中，很多观测者在天线高测量方面都不够重视，尤其是在野外测量过程中，应以天线斜高为测量值，将天线圆盘三等分，并分别在不同方向放置，基于不同方向测量出天线高。注意天线高测量误差通常不会超过3 mm，然后计算其平均值。
3结语
综上，当前很多工程测量中均应用了GPS测量技术，该项技术在工程测量领域中具有测量效率高、功能齐全等诸多优点，然而当前平面及高程精度测量上还存在一些问题，GPS控制测量高程精度的影响因素非常多，所以急需加强对GPS控制测量精度及相关技术的研究，这对GPS控制测量精度的提升非常有利，切实将工程测量中GPS控制测量技术的价值发挥出来。
参考文献：
[1]张高兴，陈建水，郭达志.山区城市GPS控制测量及其高程精度分析[J].测绘通报，2006，（11）.
[2]马大喜，温旭.浅谈GPS在水利工程测量中的应用[J].科技情报开发与经济，2008，（22）.
论文作者:孙志坚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/12
标签：测量论文; 高程论文; 精度论文; 误差论文; 工程论文; 电离层论文; 水准论文; 《基层建设》2018年第10期论文;