工程测量中应用 GPS控制测量平面及高程精度

工程测量中应用 GPS控制测量平面及高程精度

田贵州

河北中通勘察设计有限公司 河北省石家庄市 050000

摘要：由于GPS测量技术应用的强大优势，在各种工程中被广泛应用，其应用设备携带方便，与传统测量方式相比大大提升了效率。GPS测量技术是在综合利用卫星定位技术与遥感技术得以实现的，在进行作业操作时，要计算卫星的运行轨迹，还要考虑大气层情况以及发射与接收设备等因素的影响，如果大气对流层中反射的物质比较多，就会干扰到信号的传输，从而影响到高程测量数据的准确性。而且大部分工程测量具有的已知点相对较少，已知点位置分布不合理、网状不佳等情况，使其水准测量很难进行，这就使得GPS测量时，难以保障控制网的精准度，在测量过程中，高程精度误差相对比较明显。

关键词：工程测量；GPS；测量平面；高程精度

GPS即全球卫星导航定位系统，是通过在空间保持发行状态的卫星源源不断地向地球发送加载了特殊定位信息的无线电信号的某种频率，从而能够实现定位测量的定位系统。因为测量精度高、操作简便、便于携带、全天候操作、相邻观测点间无需通视等优势，GPS控制测量技术在工程测量中有着广泛的应用，并逐步替代了传统测量手段的应用。但是，由于GPS控制测量技术的应用时间很短，在实际的应用过程中，受到各种因素的影响，很容易出现较大的测量误差，影响测量结果的准确性。只有加强GPS控制测量技术的研究，采取各种措施提高GPS控制测量平面与高程精度，才能够为工程建设的顺利进行提供保证。

1GPS测绘技术特性

GPS技术最早的研发可追溯到1958年，是由美国军方来针对空间定位系统的实现制定的技术基准，经过科学技术以及资金体系的不断支持，GPS定位系统也在不断完善。目前GPS依据空间人造卫星的发射，可对地球进行全天候的信息检索，通过与地面终端设备相连，依托于信息传输机制，可有效将地面信息及时反馈到空间传感器，然后在系统中予以显示，让工作人员了解当前空间位置的信息。GPS测绘技术的定位实现原理，是将卫星与地面接收装置之间的距离进行测定，然后依据卫星接收到的数据来将信息映射到数据模型中，进而得出信号在传输过程中所需的时间。然后将此类时间信息进行调制，并经由导航电文对信息进行检索，进而得出信息在不同时间段内的空间位置。从实际应用角度来分析，GPS技术具有的高效率、高精度传感特性，可有效提高工程测绘质量，同时可依据工程测绘中的动态变化信息来实现全天候全过程的信息检索保证数据，以静态、动态相结合的形式在系统中进行传输，同时此类信息在传输中，信息延时效果较低，与传统定位机制相比，其内部集成化操控功能可为整个测绘工程的多元化开展提供基础保障。

2工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的提升对策

2.1优先选择精度高的GPS设备

在工程测量中，如果GPS精度达不到要求，那么卫星传输的高程信息质量以及卫星传输高程信息的效率都会受到严重的影响，其测量准确性将得不到保证。所以要想提高GPS控制测量平面与高程精度，就必须要优先选择精度高的GPS设备。首先，精度高的GPS设备，可以有效识别卫星传输的各种信息，如果卫星传出的信息与实际情况存在误差，那么GPS设备就会自动修正。如果工程测量工作的开展地点有着非常复杂的地质条件，那么卫星传输信息的质量将会受到影响，尤其是测量区域存在的磁场会对卫星传输信号产生严重的干扰。如果使用精度高的GPS设备，那么卫星传出信息的准确性就可以得到有效的保证。其次，精度高的GPS设备的数据处理效率很高，可以实现卫星传输信息的精密化处理，并结合测量区域的地质条件，进行相关图像的转换，减少图像失真问题的出现。而且，精度高的GPS设备还可以对外界的各种干扰因素进行抵抗，进而对测量平面与高程精度进行合理的控制。

2.2高程拟合法的优化

为提高GPS控制测量精度，可以通过以下几个方面对高程拟合法进行优化来实现：1)要充分对项目区域进行考察，控制点数量要根据测量项目的实际情况确定，例如，当作业区域面积开阔的时候，可以根据测量区域的特点以及项目要求，对该区域进行划分测量并建立拟合模型，为后面的测量作业做好准备。2)为了保证精度的准确性，作业初要对高程的起算点的合理性与点位的稳定性进行细致考量，测量作业的流程以及实际操作要严格按照规定和标准进行。除此之外还要严格控制测量区域的水准点数，尽量多的均匀布置，最低数量也要不低于6个。3)要充分了解并掌握各个高程拟合模型特点，认真分析各个高程拟合模型在工程项目中应用的情况，科学论证后才能确定最终方案。常用的拟合法有两种，分别是平面拟合法与二次曲面拟合法，这两种方法都是基于几何学，能够准确计算控制范围内的控制点与待定点。在作业时如果能够综合使用两种方法，将可以很大程度的降低测量数据的误差，提高测量精度。

2.3大地高测量的优化

对大地测量进行优化可以从以下几方面进行：1)首先要从操作人员下手，组织作业人员积极学习，进行专业的系统培训，不断提高综合素质，巩固工作基础，严格操作流程，学习新的方法。2)在测量天线高度时，要建立4个点进行分区测量，然后对测量数据平均取值，保证误差小于5mm。3)科学布置测量站点。因为GPS测量会受到各种因素的影响，选择站点的时候首先要保证站点位置能够保证GPS信息能够正常稳定的接收。测量站点极易受自然因素的干扰而影响到测量精度，因此在测量时可以采用同步求差法，可以对测量区域进行同步实际测量，有效减少星历及电流层影响，尽可能的保障测量精确度。4)对测量精度影响的还有一个重要因素就是电离层误差，为避免这一因素，测量的时候要关注天气情况，避免在恶劣天气进行作业，还要对参数进行对比，及时修正参数精度，对不同观测点的实际差值进行核算，最后还要应用同步观测修正法对参数进行实时修正，有效降低误差值。

2.4重视工程测量误差的修正与校对

对工程测量误差的修正与校对有足够的重视，可以有效提高GPS控制测量平面与高程精度。而针对工程测量误差的修正与校对，主要使用以下三种方法：①通过使用双频接收机采集GPS数据，利用不同频率的观测值组合进行电离层延迟改正、利用电离层模型加以改正、利用同步观测值求差来进行改正，以削弱电离层误差的影响。②减小接收机位置误差，将多台GPS数据接收仪设置到测量平面上，通过对多台数据接收仪接收的信息进行比对和研究来提升工程测量数据的质量。③通过计算机网络技术进行数据参数的修正。

3结语

GPS控制测量法能够有效提升工程测量的精准度，但是在工程测量时高程测量中往往会存在较多的因素导致测量误差，平面与高程测量则变得比较难以掌握，因此要不断加强管理，逐步减少测量中可能导致误差的因素，后逐个分析，从而提高高程测量的精度。

参考文献

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［2］冯志成．工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度［J］．工程建设与设计，2017（1）：111-113．

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［4］孙建民．提高GPS控制平面测量高程精度的措施［J］．山东工业技术，2019（8）：156.