关键词：工程测量，GPS控制测量平面，高程精度，测量质量
引言
GPS测量技术最早出现于上世纪八十年代的美国，而随着科学技术的快速进步，GPS测量技术已经在世界范围内的多种行业实现了广泛应用，工程测量就是这一应用的重要领域之一。但在笔者的实际调查中发现，工程测量中较常出现的已知点分布位置不佳、网形呈带状、相对高差大等因素都会导致GPS测量技术在平面与高程精度的控制方面出现问题，而为了较好解决这一问题，正是本文就工程测量中GPS控制测量平面与高程精度展开具体研究的原因所在。
1影响高程测量精度的主要原因
1.1GPS大地高测量精度对高程测量精度的影响
卫星误差是影响GPS大地测量精度的主要原因。卫星误差产生的主要原因有一级卫星星历误差与卫星钟差，此外，卫星信号发射与接受过程中，信号的传递的延迟也是卫星误差产生的主要原因。信号在传递的过程中，经过大气的对流层时会产生对流层延迟效应，且电离层对信号传递的过程也会产生一定的电离层延迟效应，电离层延迟效应以及对流层延迟效应都会使得卫星信号产生一定的误差。当GPS处于静态测绘状态时，信号接收设备的数量以及控制点的准确性对于测量过程的控制有极大的影响，但在实际过程中，采样观察的时间一般都不能够满足测量的要求，且实际测量过程中，信号接收设备的数量往往都不能够达到既定的需求，且控制点的准确性在实际测量过程中也很难保障，因此，高程测量的精度也受到极大的影响。
1.2GPS高程拟合方法对高程精度测量的影响
大地高数值的计算与获取需要经过 GPS 测量，正常高数值的获取需要经过水准测量，高程异常需要根据大地高和正常高之间的差值确定。大地水准面就是通过计算获得的高程异常值拟合出的。利用传统的测量方法得到的几何水准线精度较低，且测量工程的工作量较大，测量的成本很难控制，测量的工作周期较长，且测量精度还受到测量环境的影响，若测量的环境较为恶劣，传统方法测量出的几何水准线精度更低。水准测量法能够对选取少数的 GPS 测量点进行高程测量，再利用高程拟合技术计算出 GPS 测量点的高程，利用水准测量法能够有效的提升高程测量的精度。但在实际测量过程中，水准测量方应用与高程测量的过程控制十分困难，且拟合模型的选定与制作也存在较大的困难，因此，高程拟合测量的精度往往较低。
1.3公共点几何水准测量精度
除了GPS高程拟合模型的选择外，公共点几何水准测量精度同样会影响GPS技术高程测量精度，而这一影响之所以出现，主要是由于公共点几何水准测量精度与GPS大地高测量精度存在较大差值所致，这种差值的存在自然使得依托公共点几何水准测量点与大地高的GPS技术高程测量将受到较为负面的影响。
1.4转换参数
现阶段，GPS测量使用的是WGS-84坐标系统，开展GPS-RTK测量时，需要进行参数转换，以便于能够将WGS-84坐标，转换为地方坐标。RTK测量是基于转换参数，因此参数的精准性，直接影响着测量的精度。转换参数主要受到以下因素的影响：①转换控制点选择；②WGS-84坐标的获取；③转换参数的确定。
2工程测量中GPS高程精度提升的措施
2.1大地高测量方法的改进
大地高测量的精度对于高程测量的精度有很大的影响，为了提升高程测量的精度，改进大地高测量的方法以提升大地高测量的精度是其中十分有效的途径之一。大地高测量方法的改进主要通过以下三个方面进行。第一，站址的选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程测量的过程中，科学且合理的观测站点的选择对于大地高测量的精度有极大的影响，在实际测量的过程中，观测站点的选择应该结合工程的实际环境，以及工程测量的要求选择最适宜的测量站点。第二，差值求取方法的合理运用。在观测站距离低于20千米的情况下，卫星星历误差、电力延迟误差、对流层延迟误差会对同步观测站点产生一定的影响，因此，同步求差法求取差值需要在两观测站距离小于20千米的前提下。观测站距离在20千米以内的情况下，利用同步求差法求取得差值准确度较高，因此，在实际测量的过程中，应该根据工程测量的实际情况选择适宜的差值求取方法。第三，天线高测量准确度的提升。天线高测量的准确度对于高程测量的精度有较大的影响，因此，在实际测量的过程中应该充分重视天线高测量过程，保证天线高测量方法的准确性。特别是在野外测量过程中，天线测量最好测量其斜高，让后将天线的圆盘分为角度均等的三个方向，再分别测量三个方向的天线高，最后将求取的三个数值取平均值，便能够有效的提升野外测量天线高的准确度。
2.2合理应用高程拟合法
想要保证工程测量中GPS测量技术的应用效果，合理应用高程拟合法这一措施也必须引起工程测量人员的重视。在GPS测量技术应用的高程测量中，拟合似大地水准面是这一测量的重要环节，而这一环节往往需要得到数学曲面构件法的支持，而从数学曲面构件法入手，灵活运用二次曲面拟合法、样条函数法、多面函数法、平面拟合法，就能够最大程度上保证高程测量的精度。
2.3合理选择高程拟合数学模型
一般情况下，人们会先构建出一种数学曲面，对大地水准面进行拟合，此后使用这一拟合结果，对GPS测量区域内部控制点的正常高和待定点的正常高进行推算。其中的平面拟合法、二次曲面拟合法、样条函数法等均比较常用。人们往往使用二次曲面拟合方式，这主要是因为二次曲面拟合方式的使用，能够得到精度较高的高程异常值，但是在具体选择过程中，需结合观测地区的实际情况。
2.4合理求解转换参数
为确保测量的精度，在转换参数求解时，可以将高等级控制点，作为转换控制点，确保分布均匀，可以结合运用静态测量方式，平差求出坐标。对于待测区域范围较小或者控制点较小等区域，可借助导航测量方法，获得基准站WGS-84坐标，采取一步法，计算转换参数。除此之外，需要进行转换参数校验。可以采取RTK方式测点，对比转换控制点和其它控制点，检验转换参数与原控制点精度，将精度好而且分布均匀的控制点，作为新的转换控制点，求解转换参数，以选择最佳的转换参数。
2.5修正电离层误差
对于工程测量中GPS测量技术应用来说，电离层误差往往也会影响GPS测量的工程平面与高程精度，这一影响的出现主要是由于GPS测量技术天然受到大气电离层的影响所致。在具体的电离层误差修正中。工程测量人员可以通过多频观测修正、同步观测修正、电离层模型修正等具体措施保证工程测量中GPS测量技术的高质量应用，而上述三种方法中，同步观测修正的效果最为明显，很多时候这一修正后的GPS测量技术应用可以忽略电离层带来的误差影响。
结语
在工程测量中，应用 GPS 控制测量技术，虽然获得了不错的效果，但是还存在着误差问题，是因为多种因素的影响。⑴通过合理的观测方法和数据处理，得到较高质量的GPS高程数据，观测时间应在60分钟以上；⑵采用二次曲面拟合方法，更容易较好的达到精度要求；⑶内业解算时，对于不合格的卫星及数据进行剔除，能提高数据的可靠性和准确性。总之，GPS高程测量技术在工程测量中的应用十分广泛，积极探究影响GPS控制测量平面与高程精度的原因以及高程测量精度提升的措施对于工程测量技术的改进十分重要。
参考文献
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论文作者:李中山
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/29
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