工程測量中GPS控制測量平面及高程精度問題分析

朱生濤

摘?要：現(xiàn)階段，在工程測量中應(yīng)用GPS控制測量技術(shù)已經(jīng)十分的常見，給工程測量工作注入了新的活力，與此同時也帶來了不少的問題，最為突出的要數(shù)平面測量和高程測量精度較低，無法滿足實際工作需要，亟待相關(guān)工作人員加以解決。本文將探討工程測量中應(yīng)用GPS控制測量技術(shù)出現(xiàn)誤差的主要原因，并提出行之有效的優(yōu)化對策，從而進一步提高平面和高程的測量精度，將測量誤差控制在最小范圍內(nèi)，充分展現(xiàn)GPS控制測量技術(shù)的應(yīng)用價值，為工程測量工作的穩(wěn)定高效開展提供有力的保障。

關(guān)鍵詞：工程測量;GPS控制測量;平面;高程精度

伴隨著科學技術(shù)的進步發(fā)展，在工程測量中應(yīng)用了大量的新技術(shù)、新設(shè)備，其中GPS控制測量技術(shù)的應(yīng)用更是有著明顯的優(yōu)勢，能夠大大提高測量效率和測量精度，且測量成本也比較低廉，因而得到了廣大工程測量人員的青睞。然而GPS控制測量技術(shù)的應(yīng)用還會受到一些因素的影響，比如說高程擬合模型選擇不當、信號傳播和接收受到干擾、水準測量點精度較低等等，給工程測量工作質(zhì)量提升造成了一定的制約。對此，工程測量人員必須要切實加強對GPS控制測量技術(shù)的研究，充分把握這一先進技術(shù)應(yīng)用要點和注意事項，確保GPS控制測量技術(shù)在工程測量工作中能夠有效發(fā)揮作用，進而真正實現(xiàn)對平面和高程測量精度的嚴格控制。

一、工程測量中GPS控制測量誤差原因分析

所謂GPS控制測量技術(shù)就是利用衛(wèi)星進行定位和計算的一種先進技術(shù)手段，在地面接收站安裝有GPS接收裝置，可以與數(shù)顆衛(wèi)星建立聯(lián)系，將衛(wèi)星采集到的信息進行接收、分析和計算，為工程測量的開展提供了數(shù)據(jù)方面的有力支持。然而在GPS控制測量技術(shù)運用過程中誤差問題是比較普遍的，導致這一現(xiàn)象發(fā)生的原因歸根究底在于以下幾個方面：

第一，GPS控制測量技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)的一個重要區(qū)別在于對大地高的測量，需要實施水準測量、高程擬合等一系列操作，在此過程中對于擬合模型的選擇通常是不夠合理的，使得高程誤差普遍超過了規(guī)定要求，測量數(shù)據(jù)不能夠應(yīng)用到工程測量工作中。第二，對于大地高的測量還會受到氣候因素、衛(wèi)星因素和天線因素的影響，給信號接收造成干擾，使得接收設(shè)備得到的信號不夠準確，高程誤差也會隨之增大。第三，高程測量精度還有一個重要影響因素就是公共點幾何水準測量精度，若二者之間的差值較大，就會造成控制測量坐標精度較低，無法保證工程測量的質(zhì)量。

二、GPS控制平面測量精度

相比于高程測量，平面測量的操作可以說是非常簡單的，只需要設(shè)置GPS控制網(wǎng)，通過對控制網(wǎng)形的優(yōu)化設(shè)計，即可實現(xiàn)對平面測量精度的有效控制，這是GPS控制測量技術(shù)的一個特有優(yōu)勢。在GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用上要執(zhí)行分級設(shè)置、逐級控制的策略，這樣才能保證GPS控制測量技術(shù)在平面測量中所得數(shù)據(jù)有著較高的精度。實際操作中常用的方法是相對定位法，GPS控制網(wǎng)的設(shè)計方式既可以采用網(wǎng)連式，又可以采用邊連式，要根據(jù)平面測量具體需要予以選擇。要想保證平面測量有著較高的精度，需要采取如下幾點控制措施：

一是用同步測量法將兩個相鄰的控制點連接到一起，二是GPS控制網(wǎng)中的異步環(huán)邊數(shù)必須要在6以內(nèi)，三是與國家和省級的測量網(wǎng)進行聯(lián)測，四是適當增加測量時間，五是采用基線向量測量方法來測量GPS控制網(wǎng)的邊距。這些方法的運用都可以在一定程度上提高平面測量精度，工程測量人員在應(yīng)用GPS控制測量技術(shù)時可以藉此來對平面測量精度進行控制，確保平面測量精度能夠達到既定要求。

三、GPS控制測量高程精度

（一）強化控制點的布設(shè)

在高程數(shù)值的測量上經(jīng)常會出現(xiàn)誤差，其中影響最大的一個因素要數(shù)控制點的布設(shè)缺乏合理性，對于這一問題的解決需要工程測量人員能夠從測量區(qū)域的實際情況出發(fā)，當需要測量的區(qū)域較大時可以將其分割成為若干個面積較小的區(qū)域來分別測量，只需要建立分區(qū)擬合模型就能夠?qū)⒏叱讨禍蚀_的測量出來了。高程起算點的測量精度和點位的穩(wěn)定性都是需要工程測量人員格外需要留意和加以管控的，還要保證水準點在測量區(qū)域內(nèi)的均勻分布，通常情況下每個區(qū)域內(nèi)的水準點都不能少于6個。

（二）完善高程擬合數(shù)學模型

工程測量實際工作中運用GPS控制測量技術(shù)來測量高程數(shù)值其原理為數(shù)字曲面構(gòu)件法，將該方法與二次曲面擬合法、樣條函數(shù)法、多面函數(shù)法、平面擬合法有機融合到一起，就會得到似大地水準面擬合模型，接下來只需要采集不同時間段的環(huán)境數(shù)值，就能夠得到高程數(shù)值，且所得數(shù)據(jù)的精度是非常高的，這就決定了高程擬合數(shù)學模型在工程測量中的廣為應(yīng)用。以往布設(shè)的擬合水準點一般只有4個，已經(jīng)不能滿足于工程測量的實際要求，科學的做法是將布設(shè)點增加到6個以上，或者依據(jù)工程測量地形變化情況，進行分區(qū)高程擬合模型的設(shè)置，保證高程擬合精度的進一步提升。

（三）電離層誤差修正

衛(wèi)星信號在接受過程中容易受到氣候條件的影響，另外，大氣電離層也是影響信號傳輸?shù)闹匾蛩?，它不僅會影響信號的接收，還會導致衛(wèi)星信號反射回去，工程測量人員應(yīng)采取電離層誤差修正措施來防范和控制這類問題。通過構(gòu)建電離層修正模型，運用多頻觀測修正的形式，在同一個測量點進行多個偽距離的測量，計算其折射率，并添加到相應(yīng)頻率修正模型中，即可將接收環(huán)節(jié)出現(xiàn)的誤差進行修正處理，保證修正衛(wèi)星信號頻率精度得到有效控制。針對地下介質(zhì)密度分布不均而產(chǎn)生的GPS定位測量精度誤差，可在合適位置設(shè)置測量點、測量基站，能夠?qū)^(qū)域磁場對衛(wèi)星信號接收設(shè)備的影響削減到最低。

四、結(jié)語

綜上所述，GPS控制測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用具有著十分積極的意義，能夠?qū)ζ矫婧透叱痰臏y量精度予以嚴格控制，使得工程測量工作的開展能夠收獲更為可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。但是GPS控制測量技術(shù)的應(yīng)用會受到多種因素的影響而呈現(xiàn)出成效不佳的現(xiàn)象，需要工程測量人員能夠?qū)@一問題予以妥善處理，采取有效措施來提高平面和高程的測量精度，從而促進GPS控制測量技術(shù)的推廣應(yīng)用，為工程測量工作的保質(zhì)保量開展增添助力。

參考文獻：

[1]鐘祁福.探析工程測量應(yīng)用GPS控制測量平面及高程精度[J].建材與裝飾，2017（50）.

[2]連毅峰.關(guān)于工程測量中GPS控制測量平面與高程精度的探討[J].資源信息與工程，2017（06）.