摘要：随着我国社会经济的发展，我国科学技术的水平有了很大的进步。工程测量领域也不例外。如GPS测量技术就在工程测量中得到广泛地应用，而在GPS测量技术的实际应用中，存在着工程测量平面与高程精度不相符合的问题，阻碍了我国工程建设的质量。本文就对工程测量应用GPS控制测量平面与高程精度的相关问题进行分析。
关键词：工程测量；GPS控制测量；平面；高程精度
引言
GPS技术是20世纪80年代美国研发出来的无线电导航技术，随着现代科学技术的不断发展，GPS技术已应用在更多领域中，通过GPS控制测量技术能够实现工程中平面和高程进行高精度测量，但是在测量的过程中这一技术还存在一些不足，需不断完善。
1 工程测量中应用GPS控制测量的概述及意义
GPS的工作原理主要是基于卫星定位技术以及遥感技术的条件之下，并且运用测量仪器获取相关的数据以及数据的计算过程。与此同时，在对相关工程项目进行测量时应注意大气层以及卫星的运行轨迹和接受设施等因素带来的不利影响。特别是存在于对流层中的放射物质，如果这种反射物质一旦增多，那么势必会干扰卫星中的信号，从而给测量的结果带来了一定的影响。
2 GPS在工程测量中的应用现状
GPS定位测量技术作为一种先进的测量技术，主要是通过定位，明确所测对象的位置进行测量。相比传统测量方式，GPS在野外工程测量当中拥有定位速度快、精度高以及费用低等优势，并且测量设备便于携带GPS定位测量最主要的两种技术是遥感技术与卫星定位技术，但在实程测量应用当中，极易受卫星轨迹、接收设施等的影响，难以确保工程测量高程精度。此外，在工程测量中会出现观测点不足或观测位置分布不合理等问题，无法正常进行水准测量。
3 工程测量应用GPS控制测量平面及高程精度出现误差的因素分析
在工程测量过程中，GPS定位测量主要通过接收卫星信号进行精确定位。操作步骤为：在测量站安放GPS接收机，主要任务是接收四颗或者四颗以上卫星的信号，并做信号处理，得到卫星与测量点在该时间段的距离。由于GPS具有空间坐标，测量人员只需要加以换算，就能得出测量点的三维坐标值，从而根据三维坐标值进行测量点定位。但在此过程中，易受诸多因素的影响。如，大气层当中干扰物质较多时，会造成卫星信号难以顺畅接收，导致GPS测量出现高程精度误差。为此，在工程测量过程中，测量人员需要对高程异常进行改正计算，才能得出正常高。
4 工程测量应用GPS控制测量平面及高程度精度提高措施
4.1 高程拟合方法的优化
要选择恰当的高程控制点数量，若是工程测量的区域范围比较广，为了确保高测量精准度，就需要对测量区域进行划分，分成若干个小区域，建立出拟合模型来实现测量。在高程拟合模型建立中，为了保证得到高程点的高精度，要严格要求高程的起算点，对高程起算点与点位稳定性，这些因素都会影响到测量精度。值得注意的是，在高程拟合中，为了保证水准点能均匀排列，则测量区域范围中的点数不能少于6个。要选择合理的高程拟合模型，在高程拟合模型的选择与应用中，要与测量区域的情况结合在一起。通常情况下，要选择使用数学中的平面拟合法与二次曲面拟合法，采用这两种方式，实现对计算控制区域内的控制点与待定点数据进行有效测量。若是使用这两种结合形式，可以使用高精度的高程异常值，这样就算出现误差，误差也不会太大。还要选择采用合理的高程拟合方法，上文提到的平面拟合法与二次曲面拟合法都是比较常用的。在实际工作中，因数学曲面模拟中出现大地水准面模型实现数据换算，在工程测量中高程精度会受到数学模型计算精度产生的不利影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆数学精度出现误差会导致正常点高程和待测点高程出现较大的误差，因此高程拟合方法的选择是十分重要的。除了上文提到平面拟合法与二次曲面拟合法外，还有多面函数法，值得注意的是二次曲面拟合法的计算精度最高，能在工程测量中发挥着十分重要的作用。不管是那种方法的应用，都要结合观测地的实际情况，结合观测地的地形、地貌等，选择采用最佳的方式。
4.2 建立高程拟合模型
在GPS控制测量法中，需要参考实际的测量情况以及测量区域的现场状态，建立合理的高程拟合测量模型。在建立模型的过程中需要应用二次曲面的拟合计算以及平面的拟合计算，进而推算出在控制区域内测量控制点与待定点之间的数据，而使用二次曲面计算法主要是因为通过这一计算方式可以获得精度更高的异常数值，保证最终的计算结果会更为准确。
4.3 重视电离层的测量时间
在对测量过程中，需要采用多频率观测法和同步观测法及时调整电离层误差，通过建立电离层模型对卫星信号的相关参数进行修正&同时需要在合适的时间段进行测量，避免在阴雨强风等天气中测量，以减少对流层和大气层卫星信号传播的干扰。此外选择一些地质情况较为平坦的区域进行布控测量。
4.4 修正电离误差
在修正电离层误差，需要确保测量工作按照规定要求进行，但是天气状况也会影响到电测层的测量情况，对卫星信号造成干扰，大气电离层对卫星信号也会造成不利影响。大气电离层对卫星信号的接收同样具有不利影响，大气电离层会折射，反射卫星信号，造成GPS接收卫星信号出现较大的偏差。针对此类情况，当前主要采用的解决措施有：电离层模型修正方式，主要是通过电离层模型修正卫星信号参数，同时对比接收到的卫星信号参数与电离层模型当中的卫星信号参数，从而达到修正卫星信号参数精度目的；同步观测修正方式。主要是利用两个相距20km以内的观测站同时进行观测，根据观测差值进行电离层测量精度计算，最后加以修正，最大程度减少误差。多频修正方式，在同一个观测站进行多个伪距测量，计算不同频率测量值的折射率，以得到准确的折射数值，提高GPS测量的精度。
4.5 选择合适的测量点与测量基站
通常情况下，地质条件较为复杂的地区，地下介质密度存在分布不均匀等现象，周边极易形成较强的磁场。在野外工程测量过程中，一旦将测量点或测量基站选择在这些地方，由于周围的较强磁场干扰，将会在测量过程中出现卫星信号接收质量不佳的问题，导致GPS测量精度不高。鉴于此，在测量过程中，要选择合适的测量点与测量基站，才能提高测量精度。
4.6 尽量避开不良天气
野外工程测量时，面对恶劣天气，大气当中有较多干扰物质，例如尘埃等，会影响卫星信号的接收，同时恶劣天气情况下，空气对流强烈，对GPS接收仪正常接收卫星信号具有不利影响，影响高程计算的精度。为此，在工程测量时，需要尽可能避免恶劣天气，以避免GPS测量出现误差。
结束语
总之，GPS控制测量技术在工程项目测量中有着广泛的应用，它的适应范围较广，能够实现高精度定位，设备简单，测量过程方便，可以实现全天作业。因此GPS控制测量技术在工程建设领域中将会有着更加广阔的发展空间&虽然在当前的工程项目测量过程中，GPS控制测量技术在平面和高程测量上还存在一定的问题，但是通过对GPS控制测量技术的不断研发和改进，可以使其在工程项目中发挥更大的作用。
参考文献：
[1] 冯凯.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度初探[J].江西建材，2017（14）：209+211.
[2] 裘友荣.分析工程测量中GPS控制测量平面与高程精度[J].四川水泥，2017（07）：351.
论文作者:李正彦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
标签：测量论文; 高程论文; 精度论文; 电离层论文; 工程论文; 信号论文; 误差论文; 《基层建设》2018年第9期论文;