GPS技術(shù)在工程測(cè)量控制網(wǎng)的精度探討

潘杰

摘 要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工程建設(shè)對(duì)測(cè)量的精度要求更高，促使當(dāng)前工程測(cè)量技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)與創(chuàng)新。GPS技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)具有較高的精確性，并且操作簡(jiǎn)單，工作效率高，工程測(cè)量領(lǐng)域廣泛地應(yīng)用了該項(xiàng)技術(shù)。但是，在實(shí)際工程測(cè)量中，GPS技術(shù)測(cè)量表現(xiàn)不穩(wěn)定。因此，文章主要探討GPS技術(shù)在工程測(cè)量控制網(wǎng)精度的具體措施，為提升GPS技術(shù)在工程測(cè)量控制網(wǎng)中的精度提供合理的參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；工程測(cè)量；控制網(wǎng)；精度探討

0 引言

就目前而言，通常采用布置三角網(wǎng)，借助高精度的全站儀器對(duì)工程測(cè)量控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量。但是，在進(jìn)行實(shí)際作業(yè)的過(guò)程中，這種方式所產(chǎn)生的工作量較大，并且對(duì)各方面的要求都比較高。施工現(xiàn)場(chǎng)的地形因素以及觀(guān)測(cè)站點(diǎn)的通視性都會(huì)影響測(cè)量的精度，在觀(guān)測(cè)時(shí)沒(méi)有辦法滿(mǎn)足這些條件。因此，采用GPS技術(shù)進(jìn)行工程控制網(wǎng)測(cè)量，有利于提升測(cè)量的精度和質(zhì)量，如何在作業(yè)時(shí)進(jìn)一步提升GPS技術(shù)在工程控制網(wǎng)測(cè)量中的精確性，仍需要相關(guān)人員進(jìn)行進(jìn)一步地調(diào)整。

1 GPS工程測(cè)量的特點(diǎn)

GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）大地控制測(cè)量中精度較高。與常規(guī)的采用三角測(cè)量的方式相比，GPS控制測(cè)量在大地控制測(cè)量中的精度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)測(cè)量方式[1]；（2）測(cè)量站點(diǎn)之間不需要有通視的要求。以現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，GPS測(cè)量進(jìn)行相應(yīng)的定位，其選點(diǎn)以及測(cè)量工作進(jìn)行地更加靈活高效；（3）儀器操作相對(duì)簡(jiǎn)單。在進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中，相關(guān)測(cè)量人員只需要設(shè)定中、整平、開(kāi)機(jī)后參數(shù)，GPS接收機(jī)就會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行觀(guān)測(cè)，并將其記錄下來(lái)，GPS測(cè)量技術(shù)操作更加智能化；（4）全天候作業(yè)。GPS技術(shù)測(cè)量不會(huì)受到天氣等因素的影響，由于衛(wèi)星數(shù)量較多，并均勻地分布在衛(wèi)星軌道中，所以，它能對(duì)觀(guān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)地觀(guān)測(cè)；（5）應(yīng)用相對(duì)廣泛。GPS技術(shù)測(cè)量在工程測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)廣泛，包括在變形監(jiān)測(cè)、控制網(wǎng)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，還能進(jìn)行施工放樣工作。

2 提升GPS技術(shù)在工程測(cè)量控制網(wǎng)精度的具體措施

GPS技術(shù)在進(jìn)行工程測(cè)量的過(guò)程中會(huì)發(fā)生一些不穩(wěn)定的情況。所以，在實(shí)際工作過(guò)程中，需要采用一系列的措施來(lái)減少各種誤差，最終確保GPS工程測(cè)量的精度。GPS技術(shù)在工程測(cè)量中主要可以采取以下幾種措施進(jìn)行精度控制。

2.1 減少電離層造成的精度誤差

電離層出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)引起GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的誤差，其減少誤差的方法如下：（1）雙頻觀(guān)測(cè)。雙頻觀(guān)測(cè)的方式是測(cè)量?jī)蓚€(gè)位距，因?yàn)殡婋x層具有折射以及信號(hào)頻率的特征，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)所得到的兩個(gè)位距，要首先求出電離層的折射，通過(guò)這樣的方式提升GPS測(cè)量的精度[2]；（2）借助電離層模型對(duì)精度進(jìn)行修正。單頻GPS接受機(jī)器，通常會(huì)采用導(dǎo)航電文所提供的電離層模型，除此之外，還可以選擇其他比較適合的電離層模型對(duì)觀(guān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，以提高工程測(cè)量的精確性；（3）采用同步觀(guān)測(cè)的方式并求差。在到達(dá)各個(gè)觀(guān)測(cè)站時(shí)，衛(wèi)星信號(hào)的路徑都比較相同，同時(shí)衛(wèi)星信號(hào)所經(jīng)過(guò)的介質(zhì)狀況具有相似性?；诖?，安排兩臺(tái)接收機(jī)對(duì)觀(guān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀(guān)測(cè)，并對(duì)兩臺(tái)接收機(jī)所得的觀(guān)測(cè)值求差，采用這樣的方式能有效地減少因?yàn)殡婋x層折射對(duì)工程測(cè)量精度的影響。

2.2 減少多路徑所造成的精度誤差

在采用GPS技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，會(huì)存在多路徑誤差現(xiàn)象。為了進(jìn)一步減少這種誤差，所以事先要選擇比較合適的觀(guān)測(cè)地點(diǎn)。與大面積的睡眠具有一定的距離，是觀(guān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置較為適宜的位置。與此同時(shí)，觀(guān)測(cè)點(diǎn)的位置不能設(shè)置在山坡、山谷以及盆地等位置。因?yàn)榕c尋常的地面相比，山坡、山谷等位置。觀(guān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在深耕之后的反射能力較差的土地上最為適宜。因?yàn)樾枰M(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的觀(guān)測(cè)，所以，接收天線(xiàn)的選擇也會(huì)影響測(cè)量的精度。因此，在選擇接收天線(xiàn)時(shí)，需要選擇一些造型相對(duì)較少，并且具有較高屏蔽性能的天線(xiàn)，將截止的高度角控制在合理的范圍之內(nèi)，通過(guò)這樣的方式能有效地減少因?yàn)槎嗦窂蕉斐傻木扔绊憽?/p>

2.3 對(duì)GPS的衛(wèi)星軌道進(jìn)行定位

地區(qū)性的GPS跟蹤網(wǎng)需要確定GPS衛(wèi)星軌道位置。在精度比較低一些的實(shí)施單點(diǎn)定位過(guò)程中，導(dǎo)航會(huì)將衛(wèi)星軌道的信息獲取出來(lái)，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)工作。在此過(guò)程中不需要對(duì)衛(wèi)星軌道的實(shí)際誤差進(jìn)行考慮。當(dāng)衛(wèi)星運(yùn)行的過(guò)程中，其他的攝動(dòng)力會(huì)對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行造成影響，這種影響會(huì)使得衛(wèi)星產(chǎn)生更加復(fù)雜的運(yùn)行軌道。針對(duì)這種情況，需要加強(qiáng)對(duì)跟蹤站地心坐標(biāo)精度的測(cè)量，采用強(qiáng)約束全球松弛軌道的方式，將軌道的相對(duì)坐標(biāo)數(shù)值維持在5cm以上的范圍內(nèi)。所以，在這一工作中，智能對(duì)跟蹤基站的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使得軌道的誤差數(shù)值變成正值，然后借助精密的星歷將其傳送給相關(guān)人員。

2.4 對(duì)接收設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行檢定

GPS定位測(cè)量工作是否順利的完成取決于檢定接收設(shè)備的狀況，接收設(shè)備為GPS技術(shù)作業(yè)提供有效的參考依據(jù)[3]。所以，在開(kāi)展測(cè)量工作之前，相關(guān)人員需要對(duì)GPS接收設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)還需要檢驗(yàn)天線(xiàn)相位中心的穩(wěn)定效果、野外作業(yè)的實(shí)際性能、高低溫性能以及各種精度的測(cè)量工作。通過(guò)作業(yè)前的進(jìn)一步檢驗(yàn)，提升GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的質(zhì)量和控制精度。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前工程測(cè)量工作中已經(jīng)廣泛普及了GPS技術(shù)。但是GPS技術(shù)在測(cè)量過(guò)程中具有不穩(wěn)定的情況，因此，相關(guān)人員需要通過(guò)分析影響其精度的因素，進(jìn)一步有針對(duì)性地提出有效地改進(jìn)措施，最終充分發(fā)揮GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，促使GPS技術(shù)在工程測(cè)量控制網(wǎng)中的精度提升。

參考文獻(xiàn)

[1]王增學(xué).如何提高 GPS 在工程測(cè)量應(yīng)用中的精度[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，69（8）：68-73.

[2]蘇永年.GPS 網(wǎng)與測(cè)邊網(wǎng)在施工控制網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].四川測(cè)繪，2016，78（5）：89-95.

[3]白顏琨.GPS測(cè)量誤差的分析[J].科技資訊，2015，33（1）：18-25.

（作者單位：秦皇島市測(cè)繪大隊(duì)）