摘要：在工程测量中，常常会使用GPS及时进行测量控制，这一技术优势明显，操作简单，测量精度高，而且速度快。这里简单的介绍了GPS控制测量，并提出了一些具体优化方法，为解决实际工作中遇到的问题提供参考。
关键词：GPS控制；工程测量；高程精度
1、GPS控制测量概况
我们通常所说的全球卫星定位系统，就是指的GPS系统，通过GPS技术，可以实现测量控制，其相对传统技术有着更高的精确性，同时其在进行控制测量过程中相邻点之间不需要进行通视，使得其测量速度相比其他定位系统更加具有时效性。工程测量中GPS控制测量是通过形成网形来体现测量效果。在实际实践过程中，如果GPS网形成型相对较为完善清晰，相应已知点足够且分布均匀，在测量中其精度便会得以保障。与此同时，在高程方面，一旦网形成型不清晰，已知点较少其误差性则相对较大。所以，高程精度在GPS测量中占据着重要地位，其精度将会直接影响到测量质量[1]。
2、GPS测量技术在工程测量中的应用
项目工程所处的环境越来越复杂，限制因素较多，机械设备这一测量方法难以满足实际需要，大多都会选择GPS测量技术，因此，就现阶段来看，在工程测量中应用GPS测量技术进行测量非常多。GPS测量技术主要是运用了卫星定位技术以及遥感技术，借助于测量仪，对数据进行收集，并给予计算，其测量速度快，进度高，优势明显。
这里以某一工程为例，在测量区域内确定导线点，这里用D1和D2来表示，如图一所示，这里的坐标高程采用了四等水准；C级测量点有四个，其坐标高程使用二级水准，其后运用GPS控制测量技术，展开测量工作，这次工程测量中使用了6台静态GPS设备，采用平差软件来处理测得的数据；先假设四个C级点为已知点，并选择三个C级点来推算剩下的C级点，D1和 D2将作为未知点来推算，根据计算结果发现，平面坐标的精度相当高，符合测量要求，高程误差相对较大，其最大误差可超过0.559米，最小误差仅为0.049米。
图一 GPS测量示意图
3、GPS控制测量中，影响高程精度的因素
3.1大地高测量精度
大地高测量精度会对高程精度产生一定的影响。在实际实践过程中GPS大地高测量所涉及专业节点相对较多，比如，卫星钟差、卫星星历误差等有关卫星的误差，都会使得大地高程测量精度受到影响。同时，相应对流层、电离层所存在的延迟以及多路径效应，都会使得卫星信号受到一定程度的不良影响，且在传播误差上，天线对中误差、天线整平误差等都使得其与相应接收设备传输精度遭到破坏，继而使后续大地高程测量真实度无法得以保障。若所使用的模型难以快速有效的分析，则会影响数据处理结果，进而对高程精度产生不良影响。
3.2高程异常值
高程异常值将会直接关系到高程值的变化，高程异常值主要是运用相应数学方法进行拟合而获取，其与测区某些节点的GPS大地高程以及相应几何水准高程测量值的差值存在一定关联，因此，高程异常值必须要明确几何水准测量起算点的精度，在工程测量中水准测量本身精度等级标准有着较为严格的划分，因此，一旦几何水准测量精度缺乏实效性，也会导致高程测量精度出现问题。通常用大地高程与正常高程相减则会得到对应高程异常，其中大地高程由GPS测量得到，正常高程中由水准测量获取，之后将高程异常值进行拟合，形成对应大地水准面，采取相关结算得出未知点的高程异常[2]。
3.3公共点
在影响高程测量精度的因素中，公共点也是其重要因素之一，无论是公共点的分布，还是公共点的密度，都会对其产生影响。GPS控制网中已知点的数量和位置对其测量精度有一定影响，公共点密度分散范围间距大，分布状况不够密集，使得高程控制点数量较少，无法满足测区范围内的标准要求，导致高程拟合整体精度受到影响，继而造成高程测量精度无法体现。这些方面，将会对高程精度产生不良影响，进而让测量效果不佳，不利于工程项目的开展，难以确保项目质量。
4、优化措施
在工程测量过程中，平面精度比较高，而高程精度相对较低；就其原因来看，高程精度的影响因素比较多，让高程差异难以缩小，最终使得其精度不高。所以，在实际工作中，需要对其进行优化，提高高程精度，进而提高工程测量准确性，确保项目质量。
4.1严格管理大地高程测量精度
重视大地高程测量精度，严格管理设备的质量、参数以及性能。在进行GPS静态定位测量时，注重其控制点位的准确性，所设置接收机数量一定要满足要求，观测数据过程必须按照相关规范进行，比如，在采样率时间和观测时间段上，必须保障其每段时间达到半小时以上；同时这个过程中，需要注意野外观测遭遇不良气候时，对流层内信号干扰因素较多，对GPS接收机信号会产生影响，因此，在进行测量时尽量选择天气情况较好的时段进行观测，测量值可以使用天线斜高，将天线圆盘划分为三个方向，且让这三个方向分布均匀，从三个角度测量天线高，将所获得的结果进行平均，获得其均值，降低测量数据误差，一般来说，野外测量过程中，使用的天线种类不统一，这可能会对测量结果形成影响，所以，应当对相位中心的高度进行合理控制，这样才能提高其测量精度，提高项目质量[3]。
4.2合理控制高程异常值
高程异常值可以采用一定的方法获得，结合实际对GPS高程拟合方法进行全面的分析和比对，明确高程拟合方法及流程的专业性。通常在进行高程拟合时，先要构造数学曲面，拟合似大地水准面作业，以此来推算测量区域控制点以及待定点的正常高程，这个过程中所用拟合方法主要以平面拟合法、多面函数法、样条函数法及二次曲面拟合来体现。所以，应当合理控制高程异常值，科学运用高程拟合方法，让高程精度得以提高[4]。
4.3纠正电离层误差
大气电离层会干扰卫星信号，对卫星信号形成反射、折射效果，进而影响GPS接收仪所获得的数据，让测量结果存在偏差，因此，需要改进GPS接收仪。其一，多频观测。设定一个固定频道，并用其测量多个不同的频道，其后多所测得的数据进行分析，进而提高测量精度。其二，电力层模型。一般来说，测量过程中使用的接收仪为单频到GPS设备，则能够借助于导航电文给出的电离层模型，推算出一组参数值，与测量所获得的数据进行对比，进而提高精确度。其三，同步观测。在某一测量点放置多台GPS接收设备，比较分析这些设备所测得的值，进而提高精确度。
4、结语
在项目工程测量过程中，使用GPS控制测量时，为了提高其测量精度，可以通过严格管理大地高程测量精度、合理控制高程异常值、纠正电离层误差等方式，来让保证测量精度，提高GPS控制测量效果。
参考文献
[1]孟芳.工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度控制建议[J].科技风,2018,12(14):13-14.
[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,2017,55(12):12-13.
[3]张贤勇.浅谈工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].科技资讯,2018,44(31):119-120.
[4]连毅峰.关于工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的探讨[J].资源信息与工程,2017,32(6):136-137.
论文作者:马国峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签：高程论文; 测量论文; 精度论文; 误差论文; 工程论文; 大地论文; 异常论文; 《基层建设》2019年第25期论文;