GPS测量技术在工程测量中的应用分析

GPS测量技术在工程测量中的应用分析

张勋

中石化华北油气分公司石油工程监督中心河南郑州450000

摘要：目前，大部分工程测量都会应用GPS控制测量技术，该技术在实际应用中发挥着十分重要的作用。因测量速度较快、测量精准度较高等优势，被广泛应用在工程测量中。下文就对工程测量应用GPS控制测量平面及高程精度、GPS测量技术在工程测量中的应用进行分析。

关键词：GPS；测量；技术；工程

1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

1.1高程拟合方法

工程测量应用GPS测量平面及高程精度分析，其是在卫星定位的基础上进行测量与计算，卫星的信号质量对测量质量与效果产生直接影响。其实际工作原理就是，将GPS接收机安置在地面，通过连接天空中3颗以上的卫星，再经过计算，就能获取测量项目所需要的数据信息。而在实际测量中，有的工程测量中会采用传统测量技术，像全站仪、水准仪等设备，这种测量技术的测量精准度还是比较高的。由于实际工程项目环境比较复杂，测量时间又比较长。测量投入费用比较高等，在众多因素的影响下，实际工程项目测量难免会出现偏差。一般来说，GPS测量技术多被应用在大地高的测量中，一旦水准仪测出高程异常，还要进行高程拟合，加之模拟设备的选用不佳，就会造成高程精准度出现偏差。

1.2大地高测量精度

GPS大地高测量精度对GPS技术精度产生直接影响，还有对卫星钟差与星历误差产生的影响等，最终导致大地高测量精度出现偏差。而且，大地高测量精度还会受到卫星信号的影响。在GPS测量中主要是利用卫星定位的方式，在卫星信号基础上实现测量。一旦卫星数量比较多，或者是位置图形比较好，其实际天线接收信号就会比较佳，这种情况下测量工作的精度就比较高，相反就会比较差。

1.3公共点几何水准测量精度

GPS测量应用中，需要得出其控制测量点正常值，而这个正常值需要借助高程异常值与大地高之间进行计算才能的出来。像一些精度会受到几何水准测量点的精度，以及数学拟合模型的影响。若是几何水准测量点，数学拟合模型精准度都有偏差出现，就会影响到控制测量坐标精度。

2工程测量应用GPS控制测量平面及高程度精度提高措施

2.1高程拟合方法的优化

（1）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。（2）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。（3）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。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。

2.2大地高测量的优化

首先，要让测量人员掌握正确的测量技能与方法，避免在实际测量因个人测量习惯等因素影响，出现严重的测量误差，也要充分考虑到外部环境因素的影响，像在测量天线比较高的工作上表常被忽视。另外，相关技术人员务必要重视天线高准确度问题，其也会影响到高程数据计算精准度。在GPS测量工作中，为充分保证天线高精准度，需要对3个点进行分别测量，且要保证得出来的测量数值，需要从中取出平均值，确保误差值不超过3mm范围。还有要选择出合适的测量站点，因为GPS控制测量中会受到众多环境因素的影响，也会影响到信号的接受情况，在实际测量中应当面对测量地周边的环境的测量影响，并找出最恰当的测量站点。还有在同步求差法的测量中，需要采用同步求差法测量，将其测量距离控制在20km范围内，这种测量方法是GPS测量比较常用的方法。总结其优点是能将比较范围中实现测量，并且不会受到卫星星历与对流层、电流层的不利影响，在整个过程中要确保较小的误差、较高的准度，确保实际情况的同步观测。

2.3修正电离层误差

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。因大气电离层对卫星信号有折射、反射的作用，而GPS控制测量应用中，会造成GPS接收卫星信号过程中出现严重的偏差。对于这种状况，相关人员要采取积极的措施，对电离层误差进行积极修正。首先，在野外测量时，要尽量避开不良天气，一旦遇到不佳的天气情况，大气对流层中出现的物质产生不良影响，像恶劣天气中的尘埃就会对卫星信号造成很大的干扰，且会在空气中形成较为强烈的对流，影响到GPS接收仪的正产工作，也就不能再接受到卫星信号，对高程计算精确度产生不利影响。在日常生活中，需要对工程测量进行测量时，要尽可能避免在不良天气下进行测量工作，要在天气状况良好的情况下进行工程测量工作，能在很大程度上减少GPS测量误差。

另外，在电离层模型的修正中，要选择恰当的电离层模型修正方式，这样才能利用电离层模型进行卫星信号参数的较好修正。一旦的出来的参数放在电离层模型中，需要对其进行对比，就要实现卫星信号参数精度的有效修正。还有使用同步观测修正方式时，其实际应用是将两个距离在20km范围内的观测站进行同时观测，要按照两个不同观测站的观测差值进行计算，确保电离层测量精度的不出现误差，并对卫星信号的参数精度实施有效的修正。在同步观测修正方式的使用中，能十分有效的减少误差，在这种情况下的误差甚至是可以忽略不计的。还有一种方式是多频观测修正方式，其需要在同一个测量点进行观测，对多个伪距进行工作，经过计算不同频率测量，最终得到伪距测量值的折射率，这个折射改正数值计算出来，能帮助实现GPS测量高程精度，并有效提高GPS测量的精度，为工程测量工作提供有力保障。

3总结

在工程测量中，应用GPS测量技术是十分明智选择，其高定位精准度、较广应用范围，操作便捷等优势，为工程测量工作提供很多保障。随着工程建设规模的不断扩大，GPS测量技术更应当得到的推广。相关工作人员要对工程测量中GPS控制测量平面及高程精度的不利影响因素进行积极研究，对症下药，找出最佳的措施，确保GPS测量技术的有效应用。参考文献：

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[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.

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