工程測(cè)量中GPS控制測(cè)量平面與高程精度

鐘山

【摘要】CPS技術(shù)起源于上世紀(jì)八十年代的美國，屬于一種無線電導(dǎo)航技術(shù)，近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)水平的不斷提升，CPS技術(shù)的發(fā)展也得到了快速的發(fā)展，其在工程測(cè)量另一種的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)極為突出，能夠有效實(shí)現(xiàn)工程平面和高程精度的全面測(cè)量和控制。但是在實(shí)際運(yùn)行過程中，也會(huì)出現(xiàn)一些技術(shù)缺陷。因此，本文主要對(duì)工程測(cè)量中GPS控制測(cè)量平面與高程精度進(jìn)行詳細(xì)闡述，并結(jié)合其存在的不足和缺陷，提出一些行之有效的完善措施。

【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量；GPS技術(shù)；平面測(cè)量；高程精度

前言

21世紀(jì)是一個(gè)信息爆炸的年代，無論是科學(xué)技術(shù)，還是信息技術(shù)，都得到了大范圍的普及和應(yīng)用，而GPS技術(shù)就是這一時(shí)期的科技產(chǎn)物，其在多個(gè)領(lǐng)域中都有著很顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，尤其是在工程測(cè)量中的應(yīng)用，不僅加快了工程測(cè)量效率，而且還大大提升了測(cè)量精度。但是該技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用過程中，仍存有很多應(yīng)用弊端，因此，為了使其在工程測(cè)量中得到進(jìn)一步的發(fā)展，首要任務(wù)就是針對(duì)其控制測(cè)量平面與高程精度方面的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。

1、GPS控制平面測(cè)量及其測(cè)量精度提高方式

1.1GPS控制平面測(cè)量

在工程測(cè)量工作中，平面測(cè)量是最為基礎(chǔ)的工作任務(wù)，GPS控制平面測(cè)量則是一種建立在CPS控制網(wǎng)基礎(chǔ)上的新型測(cè)量技術(shù)，其在工程測(cè)量中，主要是對(duì)網(wǎng)形設(shè)計(jì)、測(cè)量精度以及測(cè)量基準(zhǔn)等方面進(jìn)行全面有效的控制，為了保證控制的精準(zhǔn)性和實(shí)效性，前提條件就是要保證GPS控制網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，按照分級(jí)設(shè)置、逐級(jí)控制的原則來開展具體工作，這樣才能發(fā)揮出GPS控制平面測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，使其獲得高精度的測(cè)量數(shù)據(jù)?，F(xiàn)階段，我國大多數(shù)工程測(cè)量單位在采用GPS控制平面測(cè)量技術(shù)時(shí)，都會(huì)通過相對(duì)定位法來實(shí)現(xiàn)最終的測(cè)量效果，如若是那些要求較高的測(cè)量項(xiàng)目，則要盡量采用網(wǎng)連式或邊連式GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)方法。

1.2測(cè)量精度提高方式

1.2.1在GPS控制平面測(cè)量過程中，為了保障各個(gè)控制網(wǎng)測(cè)量點(diǎn)獲得較高精度的測(cè)量數(shù)據(jù)，工作人員應(yīng)盡量采用同步測(cè)量法，這樣才能直接觀測(cè)到相鄰控制點(diǎn)之間的基線，進(jìn)而獲得大量高精度數(shù)據(jù)。

1.2.2在GPS控制網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置過程中，各網(wǎng)格最小異步環(huán)邊數(shù)必須處于6條之內(nèi)，這樣才能有利于GPS控制平面測(cè)量精度的提升。

1.2.3為了保證工程測(cè)量的精度，在實(shí)際開展時(shí)，要與國家及各省市相應(yīng)的GPS控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，進(jìn)以大力確保工程測(cè)量質(zhì)量，使其各項(xiàng)數(shù)據(jù)精度達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.4在GPS控制平面測(cè)量過程中，如若出現(xiàn)與高等級(jí)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)無法聯(lián)測(cè)的情況，則為了保證測(cè)量精度，應(yīng)盡量延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間，利用基線向量測(cè)量法，并在GPS測(cè)量網(wǎng)絡(luò)設(shè)置過程中，采用高精度激光測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，這樣才能達(dá)到預(yù)期測(cè)量效果。

2、提高GPS控制測(cè)量高程精度的有效方式

2.1高程測(cè)量控制點(diǎn)的合理設(shè)置

當(dāng)對(duì)范圍較大的工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，很容易會(huì)受到地表曲率影響，而出現(xiàn)一定的測(cè)量誤差。所以，為了保證GPS控制測(cè)量精度，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，就要嚴(yán)格按照國家所頒布的工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來劃分測(cè)量區(qū)域，徹底控制地表曲率的影響，減少測(cè)量誤差的發(fā)生。另外，還要在小范圍內(nèi)建立高程數(shù)據(jù)擬合模型，以便保證高程合擬時(shí)能夠獲得高精度的測(cè)量數(shù)據(jù)，因?yàn)楦叱虜?shù)據(jù)是整個(gè)高程測(cè)量的起算位置，所以，還要確保高程起算點(diǎn)位置精度能夠達(dá)到相應(yīng)的等級(jí)，并且起算位置也要與規(guī)范要求相吻合，這樣才能實(shí)現(xiàn)高程測(cè)量控制點(diǎn)的合理設(shè)置。

2.2全面測(cè)量大地高程

第一，在采用GPS控制測(cè)量技術(shù)測(cè)量大地高程時(shí)，很容易會(huì)受到外界因素和人員因素的影響，以致于在測(cè)量過程中經(jīng)常出現(xiàn)因操作人員忽視天線高度測(cè)量而導(dǎo)致高程測(cè)量數(shù)據(jù)失真的現(xiàn)象。因?yàn)樘炀€高度是GPS控制測(cè)量法中，不可缺少的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一，其測(cè)量精度的高低可直接影響到高程數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性，所以為了保證高程測(cè)量的正常運(yùn)行，還要分別在不同位置處，對(duì)天線高度進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，在此過程中，必須控制好測(cè)量誤差，不得超過3mm，這樣才能使天線高度測(cè)量數(shù)據(jù)可以達(dá)到國家相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

第二，在使用GPS控制測(cè)量技術(shù)時(shí)，測(cè)量站點(diǎn)的合理選擇，尤為重要，盡管GPS測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于可視能力沒有專門的要求，但是對(duì)于測(cè)量區(qū)域內(nèi)的地理環(huán)境影響還要進(jìn)行充分的考慮，所以，為了保證大地高程的測(cè)量精度，就要按照GPS控制網(wǎng)情況，對(duì)測(cè)量站點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，進(jìn)而確保該站點(diǎn)可以很好的接收GPS信號(hào)，這樣才能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確度。

第三，一般情況下，對(duì)于20km以內(nèi)的大地高程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，都要采用同步求差法來進(jìn)行，因?yàn)樵摐y(cè)量方法能夠保證測(cè)量區(qū)域中的各種影響參數(shù)保持一致，如：衛(wèi)星星歷、大氣對(duì)流層以及電流層等，并且能夠最大化降低相鄰測(cè)量點(diǎn)之間的誤差。但是該測(cè)量方法在運(yùn)用時(shí)，一定要控制好測(cè)量范圍，使之處在20 km之內(nèi)，這樣才能達(dá)到相應(yīng)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.3建立完整的高程擬合模型

在采用GPS控制測(cè)量法時(shí)，必須全面考慮實(shí)際測(cè)量情況和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量區(qū)域狀態(tài)，在符合條件后，才能建立合理的高程擬合測(cè)量模型。在模型建立過程中，應(yīng)盡量采取二次曲面擬合計(jì)算方法和平面擬合計(jì)算方法，這樣才能將控制區(qū)域內(nèi)測(cè)量控制點(diǎn)與待定點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的測(cè)量出來。

2.4有效控制電離層測(cè)量時(shí)間

在GPS控制測(cè)量高程精度時(shí)，必須要充分考慮電離層誤差問題，不僅要采用多頻率觀測(cè)法和同步觀測(cè)法，而且還要建立相應(yīng)的電離層模型，以便通過合理調(diào)整衛(wèi)星信號(hào)參數(shù)，來減少電離層誤差的產(chǎn)生。另外，，還要考慮外界因素對(duì)高程精度測(cè)量的影響，杜絕在惡劣的天氣中進(jìn)行測(cè)量，這樣才能避免對(duì)流層、大氣層對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳播的干擾，更好的提升高程測(cè)量精度。

結(jié)語：

綜上所述，GPS控制測(cè)量技術(shù)，是當(dāng)下工程項(xiàng)目測(cè)量中，不可缺少的重要技術(shù)手段，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高精度定位，而且還能提升平面測(cè)量效率和測(cè)量質(zhì)量，使其所存在的測(cè)量誤差得到充分的解決。因此，為了使該技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)其加強(qiáng)研發(fā)和改進(jìn)，這樣才能使GPS技術(shù)在工程項(xiàng)目中發(fā)揮出更大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

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