浅析工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度

浅析工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度

姚虎

银川第一市政工程有限责任公司宁夏银川750004

摘要：随着科技的发展，我国的工程测量技术被运用和推广，尤其是GPS测量技术在工程中被大量使用。目前为止，我国的大部分工程都在运用GPS控制测量技术，相对比较，这项技术有4大优点：高效率、精度高、操作方便而且费用少。但是在实际运用中，GPS测量技术也有5大缺点，例如：已知点了解程度低、分布不规则，已知点位置不准确、控制效果不佳和难以在水下进行操作等。这些缺点在修改时，不能用一些常规的办法进行修改，必须要用一些科学的平差技术来改正。

关键词：工程测量；高程精度；GPS控制测量

引言

现阶段，多数工程测量均采用了GPS控制测量技术，发挥着积极的作用。此技术具有测量速度快、测量精准度高等特点，被广泛的应用。在实际应用的过程中，因为已知点较少与位置不明确等的影响，使得GPS测量高程精度难以确保，制约着该技术的应用。

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。GPS测量技术是应用，主要是借助遥感技术与GPS技术等，利用测量仪器，来获取数据，进行数据信息计算，实现工程测量。此技术在工程测量中的应用，能够确保测量的精度与速度，测量时间较短，平面坐标精度高，可以降低测量工作量，提升测量的效率。

2影响GPS技术高程测量精度的因素

2.1高程拟合

在工程测量中传统的测量技术主要是采用全站仪和水准仪等相关设备进行测量，此种测量技术具有较高的测量精度。然而在实际的工程项目中却会受到诸多因素的影响，例如测量的地形复杂，测量的时间长、费用高以及工作量比较大等都给测量的结果带来偏差。另外，而在GPS测量中，首先应测出大地高，其次再运用水准仪测出高程的异常，最后再进行高程拟合。但是必须要注意的是，在选择拟合模拟上尽可能的选用较好的设备，以便最终影响高程的精准度。

2.2GPS大地高的测量精度

GPS大地高的测量精度也会对GPS的测量精度造成影响，它造成的影响与公共点几何水准测量精度带来的影响是相同的。除此之外，像卫星钟差、卫星星历误差和相对论效应等也会对GPS的测量精度造成影响，为此，对于这些问题我们要高度重视。工程测量中，对GPS控制测量平面与高程精度造成影响的原因，而且为了能够更佳透彻的完成文章调研，结合相关资料与自身实际调查就工程测量中GPS控制测量平面与高程精度等问题进行深入讨论和研究，希望这一论述内容能够为相关的专业人士和技术人员带来一定思绪。

3提升GPS测量精度的措施

3.1大地高测量

（1）由于测量人员在测量的过程中会受到来自自身测量习惯以及外界环境因素的影响而影响。特别是在测量天线高的工作上表现得尤为不重视。而天线高的准确度将会直接影响着高程数据计算值的精准度，因此，相关技术人员必须要引起足够重视。在日常的GPS测量工作之中为了确保天线高的精准度往往需要从3个点分别进行测量，测量后所得出的数值需从中取平均值且误差值需控制在3mm的范围。（2）测量站点的选择。由于GPS在控制测量的过程中会受到环境因素的影响，从而进一步的影响信号的接受，所以在测量前应对项目附近的环境进行测量以寻找出最为合适的测量站点。（3）同步求差法测量。在进行同步求差法测量的过程中其距离必须在20km的范围之内，这种测量法也是GPS测量中最为常用的方式，其优点是在小范围内进行测量不会受到卫星星历、对流层以及电流层的影响，且误差小、准度高等，但是必须要确保同步进行观测。

3.2采用GPSRTK技术

工程测量中应用GPS测量技术，难以准确的控制测量误差，极易造成延迟误差与计算偏差等问题，而利用GPSRTK技术，通过作业方式与软件处理等方式，能够有效的消除GPS测量技术下的部分误差，极大程度上能够提高测量精度。在实际应用的过程中，需要明确RTK作用距离和基准站架设高度的关系，如表1所示，合理设置基准站与流动站，确保可以接收到足够的卫星信号，便于发射RTK无线电数据链，选择遮蔽性较小的区域，避免多路径效应，要避开电视与微波站等区域。开展测量前，需要检查卫星数量与位置，避开下午2点时段，保障电源充足，为了确保测量精度，可以设置多个基准站，采取不同时段测量方式，确保测量数值的准确性。某工程测量采取GPSRTK测量技术，测量范围呈现条带状，此次测绘区域在10km以内，地形条件较为复杂，单采取GPS技术，难以确保测绘的质量，因此采取GPSRTK技术，先采取航空摄影方法，开展区域测量作业，获得1：5000地形图，接着采取RKT技术，对测量进行测控。基于测量规范，此次工程使用的是1：5000的地形图，等高距为5m，因此高程中差误差要控制在±0.25m左右。GPSRTK应用控制要点：①使用全站仪，布置监测网时，要检测出多个控制点，借助RTK技术，测定控制点的坐标，做好坐标检查，以便及时发现并解决问题。②初始化后，需要重新测量RTK点，保证不存在问题后，再开展RTK测量。

表1RTK作用距离和基准站架设高度之前的关系

3.3合适的高程拟合数学模型

我们国家当建立高程模拟数学模型的时候，由于对于数据的换算主要就是模拟水准面的情况，并且把这样的情况展现在模型中，由于存在数学计算精度这样的影响因素，就会使得正常点和待测点存在比较大的偏差。进行计算的时候，会使用这样的几种形式。其中包括：平面拟合法、二次曲面法、样条函数法和多面函数法。通过有关的比较可以看出，二次曲面模拟形式得出的结果更加准确，并且不会存在比较大的误差。不过因为地质地形情况比较复杂以及有关的拟合计算工作比较复杂，进而使得计算结果出现误差，这样也就增加了工作量。

3.4修正电离层误差

在应用GPS测量技术进行测量时，其会受到大气电离层的影响从而使得工程平面和高层精度的数值受到影响，所以在电离层误差修正中，技术人员可以采用同步观测修正以及多频观测修正和电离层模型修正等方式，来确保工程测量的精准度。但是在实际工程应用中绝大多数的单位会采用同步观测修正的方式，其优点明显且误差系数较小甚至可以忽略不计。

结束语

综上所述，GPS测量技术不但被广泛应用、定位精准、简单容易操作，同时还具备全天候作业的优势。使用GPS测量技术，实现工程测量工作，这属于当前工程发展的一个重要趋势。GPS测量技术和传统的工程测绘进行比较，促使工程建设效率得到有效提高。即便GPS控制测量过程中，平面和高程精度过程存在一些不足之处，但是要在具体实践过程中进行不断完善和改进。

参考文献

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[4]汪秀峰，李宏.关于GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度分析[J].黑龙江科技信息，2015，34：19.