摘要:随着我国科学技术与信息基础的不断发展,使得现阶段的工程测量方式也出现了一定程度的变化,而GPS技术因为其效率高、费用低以及功能多等诸多优势,在目前的工程测量工作中也得到了较为广泛的应用。但是与传统的测量方式相比,GPS测量技术在直观性以及平面与高程精度方面还存在着一些不足之处。本文就工程测量过程中GPS控制测量平面与高程精度进行了分析研究。
关键词:工程测量;GPS;平面;高程精度
近年来GPS技术在全球范围内都得到了广泛的应用,其主要工作原理在于通过卫星信号的接收来进行精准定位。此外GPS定位测量技术也因为精度高、费用低以及速度快等诸多优点,被广泛应用到了工程测量工作中,但是其在具体的测量应用过程中依旧存在着已知点少、网形不佳与不宜进行水准测量等问题,这也就要求相关测量工作者能够对现有的GPS测量技术进行进一步的完善与优化。
一、GPS技术中出现高程精度误差的原因分析
一般在工程测量过程中运用GPS技术时,测量人员首先需要进行GPS接收机的设置,并需要接受四颗以上卫星所发出的信号,然后将这些卫星信号运用一定的换算方法来进行处理,并算出两者之间的距离,在经过换算之后,就能够将其相对于地球测量点的三维坐标值演算出来,并借此进行坐标点的定位工作。但是在具体测量的过程中,如果天气状况不好或者大气层中干扰物质过多时,就可能出现无法顺畅接受卫星信号这一情况,并导致在GPS测量过程中出现一定的误差。此外在一些测量现场中可能还存在较强的磁场,这也就会对卫星的信号造成一定程度的干扰,并导致测量结果出现一定程度的误差。此外在运用GPS技术进行工程测量的过程中,其高程精度也经常会出现误差,造成这一现象的原因在于地下物质的密度不均会产生异常重力,并且会对高程测量的结果产生一定影响。
二、提高GPS测量精度的几点措施
在工程测量的过程中,运用GPS控制测量平面精度与高程精度时经常会存在一定的测量误差,为了避免这些精度误差的出现,就需要在运用GPS进行工程测量的过程中充分做到以下几点。
(一)尽量选择高精度的GPS接收仪
控制卫星信号的接收质量也是进行测量精度控制的一个重要因素,如果在工程测量过程中运用的GPS接收仪精度不够,对卫星信号不够敏感,就很容易导致具体测量结果出现一定程度的误差。此外在进行野外工程测量的过程中,卫星信号也会受到多变气候以及复杂地质环境等多种因素的干扰,并会直接影响到GPS接收仪信号接收的质量。针对这一情况,也就需要选取一些精度比较高的GPS接收仪进行工作,并进行正常信号的清晰与准确辨别,并尽量将GPS测量过程中所产生的误差降到最低。
(二)测量过程中尽可能避开不良天气
在进行野外测量的过程中,如果天气不佳,或者大气层中所含杂质过多,都会对卫星信号造成一定程度的干扰,并且会严重影响到GPS接收仪的正常卫星信号接收,并会对高程计算的精准程度造成一定程度的影响。因此在运用GPS技术进行工程测量的过程中,还需要尽可能避开一些不良的天气状态,并需要挑选一些天气情况较好的日子里来进行工程测量工作,并在最大限度上降低GPS测量时的高程误差。
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(三)进行电离层误差的修正
在进行测量的过程中,对卫星信号造成干扰的因素不仅仅只有不良天气,在大气层中的电离层也会对卫生信号造成一定程度的影响,并且会导致卫星信号出现折射以及反射等现象,从而使得GPS在接收卫星信号的过程中出现严重的误差。在测量过程中如果遇到这一现象,就需要相关的测量人员及时采取修正措施。现阶段进行电离层误差修正的措施主要有以下几种:①进行电离层模型修正:该修正模式主要指的是将测量得出的参数放在电离层模型中,并借此来对卫星信号参数进行修正,在经过电离层模型修正之后,就能够有效消除GPS接收仪在接受卫星信号过程中所出现的误差,并达到修正卫星信号参数精度的效果。②同步观测修正模式:该修正方式是通过两个距离在20km以内的观测站进行同时观测,并且根据这两个不同观测站的观测差值来进行电离层测量误差的有效计算,然后在此基础上进行卫星信号参数精度的修正工作。借助于该修正方式能够最大限度的降低电离层所带来的误差,并确保整个GPS测量结果的准确性。③多频观测修正方式:该修正方式首先需要先在同一个测量点上来进行多个伪距的测量,并通过对不同频率测量而得到的伪距测量值的折射率进行计算,然后得到折射修改之后的数据,并借此来提升整个GPS测量的精度。
(四)进行合适测量点与测量基站的选择
CPS测量的精度与测量点以及测量基站的选择也有着很大的联系。一般情况下在地质条件比较复杂的地区里,因为地下介质密度分布不够均匀,就会导致在该区域中容易形成强磁场,如果在该区域内进行测量点与测量基站的设立,就会导致在实际地质测量的过程中,卫星信号接收仪在信号接收的过程中受到周围强磁场的严重干扰,并会直接影响到GPS的测量精度。
(五)确保天线高的正确量取
一些测量人员在具体测量过程中并没有重视到天线高测量误差的重要性,并导致了GPS测量的精度容易出现一定程度的误差。因此在进行野外测量的过程中,其测量值应当为天线的斜高,并需要将天线的圆盘均匀分成三个部分,然后将其放置在不同的三个方向里。对各个方向的天线高进行测量,并需要确保其测量结果的误差值保持在3mm以内,然后在此基础上进行天线高平均值的计算。
(六)选择合理的高程拟合方法
在进行工程测量过程中,经常需要在数学曲面模拟模型中进行数据的换算工作,这也就导致了测量的高程精度容易受到数学模型计算精度的影响,因此在进行实际工程测量的过程中,就可以借助于二次曲面拟合法等高程拟合方法的合理应用,并需要根据所测量的实际地形与地貌进行数学计算方式的合理选择。
结束语:
随着我国科学技术的不断发展,使得GPS技术也在工程测量中得到了广泛的应用,其不仅仅能够有效降低野外测量的难度,还能够进一步提升测量结果的精准度。但是运用GPS进行工程测量的过程中,其经常会受到各种外界因素的干扰,并会导致高程精度出现误差,这也就需要相关测量人员能够够及时采取有效的对策,来进一步提升GPS的测量精准度,并实现它最高的利用价值。
参考文献:
[1]何红兵.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].地球.2015(6):211.
[2]张文轩.浅析 GPS 控制测量平面与高程精度在工程测量中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(12):2178.
论文作者:张剑云
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/10
标签:测量论文; 精度论文; 过程中论文; 高程论文; 误差论文; 信号论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第7期论文;