关于GPS控制测量方法的地形测量技术分析

关于GPS控制测量方法的地形测量技术分析

田锡波

单位:中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁省辽阳市，111000

摘要：目前，为了保证地形测量的准确性，加强了新控制测量技术在其中的应用，并且此工程的复杂度高，工作量也非常繁重。因此，要注意对地形测量的控制，在GPS控制测量方法上完成测量，满足精度要求，准确定位，及时发现地形控制测量中的问题，通过对此测量方法原理的分析，减少测量误差的发生。基于此，本文将对基于GPS控制测量方法的地形测量技术进行分析。

关键词：GPS控制；测量方法；地形测量技术

1 GPS控制测量基本原理

从工作原理方面而言，载波相位的变化为GPS控制测量奠定了一定基础，而GPS控制测量已经能够实现用户和地面以及空间的有效通信，所有的位置都具备一个动态定位。其中空间卫星大约能够在两小时内完成绕地球一圈，同时会发射相关的无线电波信号至低噪音窗口，此种情况下，GPS接收站就可以收集所传送的信号然后进一步传播。另外，还可以实时监视空间卫星的具体状态，便于人们进行相应的调整。GPS软件可以对所获取的信息数据完成有效整理分析，并及时确定所有位置的具体坐标，可以对界桩的具体位置完成时刻测定，从而为地形测量全方面的分析与研究提供一定要条件。

2 基于GPS控制测量方法的地形测量技术要点

2.1 网络的科学布局，选择恰当控制点

在应用GPS控制测量方法前，要想保证地形测量的准确性，首先要选择对空通视条件好和图形强度的控制点，实现地形测量。一般情况下，虽然点与点间没有一定的通视效果，但是底线如果每个点是两个对方向，就可以通视。因此，在选择控制点之前，需要分析原始地形测量控制点，然后紧密结合测量中的地形状况，科学布局，保证控制点设置的科学性和准确性。

在对基准网位置进行选择，一般比较随意，但是为了提高测量准确性，还是要选择较为靠近中间位置，将此坐标值作为测量过程中的基准，减少误差的发生。其次，对于监控网的布设，一般要根据控制点分布方式，设计与控制监控网的实际形状，主要是为了可以更加方便让监控网，能够在测量所规定的范围中，保证控制点数量满足地质测量要求。

虽然当前对控制点的数量，并没有设定绝对标准，但是为了保证整体测量的准确性，在对网状测区的地形进行测量时，还是需要设定数量大于4的线性测区。此外，在对测量设备进行选取时，可以应用双频GPS接收机，将数量控制在3到4台，能够及时避免误差。当然在进行地址测量的过程中，也要加强对监测控制点通视状况的分析，保证其在测量范围中，不会出现障碍物。最后，在使用GPS技术，对辐射强区域的地形进行测量时，如高压线和铁路等，相关的测量人员一定要保护好自己，最好远离辐射区。

2.2 全站仪野外地形测量

在测量过程运用GPS定位技术可以让操作更加快捷方便，在城市地形的测量工作中运用，首先要设计网络，接着选择恰当的控制点，利用先进的测量设备获取数据，再利用各单位的平差计算分析软件去分析数据，把原始数据的特征有效划分，最后在检查和评价平差数据，全部流程下来，能够创造高的经济来源，实现利益最大化。GPS使得测量的过程不受通视的限制，控制点的选择可以更多样，要注意的是要避免通讯卫星和电磁波的带来的负面因素。GPS技术可以对地形的动态实时跟进，能够最大限度地保证土地的利用率。随着地面测量技术的不断发展，全站仪测量技术出现在了人们的视线中。根本性地改变了野外测量数据的收集方法，并在实现数字测图技术方面奠定了基础当前，全站仪野外地形测量技术己经可以进行野外数据收集、处理、绘图一体化，国内许多公司或机构己经研发了很多各具特点的成图软件。不过，在进行实际地形测量时，在成图方面还存在一些问题。比较常见的问题主要有两个方面：一是数据的结构性不好，二是测绘作业效率比较低。由于数据结构性不好，导致数字成图的优越性无法充分体现出来，而测绘作业效率低导致系统无法被大规模的应用推广。全站仪大比例尺数字测绘还需要进一步从技术上进行创新和发展，这种创新和发展除了需要以现代化的成图软件为基础，还需要进一步对现有的硬件设备进行改进，并且要对生产方式进一步进行改革。

2.3 控制点点位精度

控制点（图根点）是直接供测图使用的平面和高程控制点，精度以相对于邻近控制点的中误差来衡量，其点位中误差不应超过图上±0.1㎜；其高程中误差不应超过测图基本等高距的1/10。测站点可以在测图过程中根据需要随时测放。在使用全站仪测量时，根据多年的测量经验，控制点之间的距离最好不要大于300米，对于每一个控制点的测定，一定要采用对中杆架设测量，只有采用对中杆才能保正棱镜中心垂直在控制点之上，为保证测量精度，要反复仔细调节水平垂直微动螺旋，因为在测量时，当望远镜的十字丝瞄准棱镜的标志后仪器就会将光电信号返回，但此时信号不一定达到最大值，我们只有返复仔细调节水平垂直微动螺旋，使返回信号达到最大值，只有在这时，测距头才正确瞄准了棱镜中心，在按测距键，测得的结果才准确。如果不进行精确对准，一有返回信号，不管信号是否达到最大就测距，测出来的距离误差就大，特别是在短距离作业时更是如此。

2.4 施工放样

施工放样的具体步骤为：在信号较好区域可以采用CORS站测量方法进行测量，利用测区内4个以上控制点进行校正，校正后便可进行测量；如果测量信号不好，可采用基准站模式，设置基准站→设置流动站→RTK放样→内业处理。在野外进行测量作业时，可以将基准站设置在预选的控制点处，也可以将控制点设置于未知点后再进行校正。校正的参数包括电台通道、仪器高、坐标系等；流动站的设置主要包括两种方法，其一是输入七参数或四参数后再进行转换，其二是在已知的控制点进行观测，再对测得的参数进行求解并校正。这两种设置方法都是在基准站没有发生位置变化，利用单点和先前测量数据校正再进行坐标的转换，无需再重新到控制点进行坐标转换；在进行RTK放样前，要确定所选频率与基准站的电台频率相匹配，并检查电台接收指示灯，确定接受的卫星数量大于等于4颗。

2.5 分析平差精度

目前，在对GPS网平差进行处理和分析时，主要应用南方的测绘GNSS数据处理软件，将基线向量和协方差作为基本内容，通过对起算点坐标的分析，科学引入绝对基准。在此过程中，需要将合格的双差固定解，作为基线解的实际结果，然后进行GPS网三维的无约束平差，在此基础上得出各控制点的位置以及其他精度信息，保证GPS网的精度满足地形测量要求。

同时，要对起算数据质量进行综合检验，然后进行二维约束平差，所得出点位误差要小于5cm，保证起算点的精度满足测量要求。最后，需要注意对误差的严格控制。GPS技术在应用时，其卫星轨道存在误差，此误差对地形测量的影响小，能够忽略不计。但是，如果在具体的测量中，所应用的天线相位中心出现了变化，导致误差产生，这个时候需要及时进行处理，将天线检验和校正。此外，要加强对信号传播误差的有效控制，保证地形测量的准确性。

3 结束语

总之，地形测量结果的准确性是保障项目土方量计算顺利实施的基础，所以要在GPS控制测量方法上，科学布置控制点，明确具体测量中的注意事项，提前分析和勘察要测量地形的周围情况，制定合理的GPS控制测量方案，进而为后续的地形测量工作提供保障。

参考文献：

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