工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析董晓倩

工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析董晓倩

董晓倩

河北省水利水电勘测设计研究院河北石家庄050000

摘要：项目建设中，利用GPS定位技术和全站仪等测量工具相互配合，测量项目平面和高程的精度，从而获得项目的地形条件，快速获得项目建设所需的相关参数。此外，数据精度高，测量周期短。因此，GPS控制测量技术在工程测量中得到广泛应用。特别是随着现代测绘技术的不断进步，GPS测量技术及其与其他测量仪器的协同应用突出了优化组合的优势，确保了快速、准确、高效地完成测量任务。

关键词：工程测量；GPS测量技术；平面测量

引言

随着现代科学技术的进步，工程测量中不断提高测量数据精度的要求已经成为现代测量技术的基本标准。在工程测量过程中，GPS控制测量技术是施工方案可行性的重要数据源。测量技术可以保证工程建设的质量和水平。GPS控制测量技术广泛应用于工程测量中。摘要：本文对工程测量中高程精度的控制进行了探讨，希望对提高工程测量技术起到促进作用。

1.GPS高程精度测量

由于卫星测量受到信号接收过程中和信号发射的若干因素的影响，通过GPS测量技术进行高程精度的测量，在测量的精确度上会产生误差。因此，在信号传输的过程中，超过大气的对流层能够产生对流程的延迟效应，电离层会对信号传递的过程产生电离层延迟效应。知识发生卫星信号的误差。GPS处在静态分析的状态的时候，可能由于同步求取测量的距离的限制，取得的测量精度较高。在野外测量的时候，天线测量产生的数据一般不是很准确，因此在实际的测量过程要保证测量的数据的准确性，可以求取三个数值的平均值，测量三个方向的天线高程，以提高测量天线高程的准确度。一般通过测量分析对于模型中的二次曲面拟合，当前较多使用的是对高程进行拟合的方法，高程异常数值的精确度的获取方法，运用具有高精度的高程作为起算点，结合水准点的分布，得到二次曲线拟合法、拟合水准点、平面拟合法/函数法等，一般运用的不是很广泛，加强控制点的布设，高程计算精度的提升，在实际的测量过程中，提升高程起算点的精度，对于高程进行测量，一般设置6个以上监测点。实际的测量过程中通过适当加大高程控制点的密度布设得到更加精确的高程精度。

2.GPS技术测量误差分析

工程测量中应用GPS技术进行测量的原理是首先通过卫星信号来完成测量工作的定位工作，然后同一时间通过现场的GPS接收机来接收至少三颗卫星的信号，最后对所接收的卫星信号通过特定的数据处理方法进行数据处理，进而计算出我们所测量的测量点与所接收的卫星信号的卫星之间的距离。根据GPS卫星在特定时间段内空间坐标一致的特点，我们可以通过所测数据处理并推断出GPS接收机于同一时间内在空间上的三围坐标点，这样我们就通过GPS测量技术完成了工程测量。具体的测量步骤可以大致分为三步，第一步是通过GPS接收机完成信号的接收；第二步是所接收数据的参数换算；第三步是具体坐标值的输出。通过对GPS原理的介绍中不难看出天气状况是影响应用GPS技术进行工程测量的一个重要因素，在类似于阴雨天等天气状况较差的情况下，卫星信号的接收和传输会受到大气层中一些反射物的干扰，而干扰造成的结果就是使所接收到的信息失去真实性或与真实信息之间存在着一定的偏差进而精度上就会产生一定误差。除了天气状况外，有些地质状况也会影响到测量的结果，极强的磁场条件同样会干扰到卫星信号的接收致使测量精度上有所偏差。通常情况下，测量点的高程是应用GPS技术进行工程测量时的误差集中点，所以大量不精确高程异常往往会在测量工程中存在。所谓异常，指的是密度不均匀的地下物质由于重力异常现象致使真正测量过程中产生的测量数值与实际数值之间存在差异的现象。

2工程测量中GPS控制测量精度影响因素

在工程测量过程中，GPS定位测量技术应用环节，测量工作人员需要在GPS接收设备设置完毕之后，接收4颗以上卫星信号并将其采用一定的换算措施确定卫星信号与GPS接收设备之间的距离。在实际测量核算过程中，通过相对于地球表面测量三维坐标数值计算，结合坐标点定位，可以获得较为精确的数值。但是在实际GPS定位测量技术应用过程中，极易受到天气因素的影响，若在实际测量过程中天气状况不佳，就会导致大气层干扰程度上升，进而影响GPS卫星定位信号的有效接收，最终导致GPS测量误差的发生。

3.工程测量中GPS控制测量精度优化措施

3.1优化大地高测量方法

为了保证GPS定位测量技术高程观测数据的准确度：①相关测量人员应结合整体测量工程要求，选择合理的测量位置。在具体的大地高观测点选择时，可依据具体工程测量环境，制定多种站址选择方案。然后依据GPS定位测量站之间距离情况，选择合理的观测位置；②在工程GPS定位测量技术应用过程中，同步观测量求差方法的应用可以有效提高整体测量精确度。同步观测量求差的方法主要是依据相关理论数据，在保证观测站点间距离小于20km的前提下，两个同步观测站点间卫星星历误差、电离层、对流层等相关影响因素可忽略不计。这种情况下，就可以通过同步求差法将已存在的误差进行进一步缩小，从而得出较为准确的大地高数值。需要注意的是，在同步求差法应用过程中，应保证GPS定位测量观测站点间距离在20km以内，即同步观测模式；③天线高度的精确量取也是GPS定位测量技术大地高测量精度控制的重要方面。在户外测量过程中，GPS定位测量技术主要以天线斜高为测量值，然后结合天线圆盘120°为间隔分量结果。通过三个方向天线高的测量，可将整体测量结果误差控制在3.1mm以下。通过三个方面天线高测量平均值的计算可获得较为准确的测量数据。需要注意的是，在实际测量过程中，由于户外作业天线类型具有一定区别，其相位中心高度也会有不同的特点，因此在实际测量环节可依据户外作业天线类型特点设定合理的相位中心高度标准。

3.2加强高程控制点布设

高程起算点的精度会直接影响后续高程值的计算，因此，相关工作人员应加强对控制点的布设，最终达到提升起算点高程精度的目的。此外，已知高程点的分布也在很大程度上影响着高程的测量精度，进行高程拟合时，通常需要设置6个以上的已知高程点，并且需要平均分布于整个控制测量网中，若遇到测区面积较大或地形地势较为复杂的区域时，如山区地带等，则需要适当增加已知高程点的密度，或对测区进行分块，分别建立拟合模型，通过分区拟合能够进一步提升高程拟合的精度。

3.3选择合理的测量基站和观测点

由于地质条件的差异，使地下介质的密度有所不同，若是测量地点的附近存在高磁区域，会对测量结果产生较强干扰，因此，在选择测量基站和观测点的时候，尽量使周边环境空旷，基站的间距较大，不少于500米，以确保实际策略的准确性。同时，要保证拟合水准点均匀分布，使其数量达到6个以上，地形不要有较大的差异。

结语

综上所述，采用GPS技术进行测量是当前工程建设发展的一大趋势，不仅提高了工作效率，降低了工作难度，也使精度得到了有效提升，虽然在GPS高呈精度控制方面还存在一些不足，但在实践中加以完善，定会使其发挥更大的作用。

参考文献：

[1]陈锋.试论GPS高程测量的影响因素[J].城市地理，2017（10）：168.

[2]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（6）：136-137.