工程測量中GPS控制測量平面與高程精度分析

劉鈺

引言

GPS控制測量技術在工程建設領域中將會有著更加廣闊的發展空間。雖然在當前的工程項目測量過程中，GPS控制測量技術在平面和高程測量上還存在一定的問題，但是通過對GPS控制測量技術的不斷研發和改進，可以使其在工程項目中發揮更大的作用。

1 分析高程測量精度的影響因素

1.1 GPS大地高測量精度

在工程測量中，只有獲得了精準的大地高程數據，才能對GPS正常高進行準確計算。按照以往的經驗來看，GPS大地高測量精度的影響因素是多方面的，衛星誤差相對論效應、信號傳輸對流層延遲、衛星鐘差一級衛星星歷誤差等均是其影響因素。與此同時，GPS大地高測量精度誤差的出現與系統生成模型誤差也有一些聯系。應用GPS技術進行靜態測繪的過程中，一定要確?？刂泣c的準確性，并安裝足夠數量的信號接收設備，但是，在測量控制過程中，以上要求很難得到滿足，同時采樣觀察時間也很難得到原來的時間要求，因此高程測量精度也會受到很大影響。

1.2 公共點幾何水準測量精度

除了GPS高程擬合模型的選擇外，公共點幾何水準測量精度同樣會影響GPS技術高程測量精度，而這一影響之所以出現，主要是由于公共點幾何水準測量精度與GPS大地高測量精度存在較大差值所致，這種差值的存在自然使得依托公共點幾何水準測量點與大地高的GPS技術高程測量將受到較為負面的影響。

1.3 GPS高程擬合方法

所謂GPS高程擬合是指利用GPS測量技術獲得大地高，然后利用水準測量得到正常高，計算大地高于正常高二者之間差值，即可得到高程異常值。利用高程異?？梢詳M合得到大地水準面，利用相應的計算方法即可獲得未知測量點的高程異常值。縱觀多種傳統測量方法，具有工程量大、觀測時間長、測量成本高等通病，應用傳統測量技術很難保證幾何水準高程值的精度，特別是在一些復雜地形的地區，其高程精度更難控制。所以，為了避免高程誤差的出現，通常可以利用水準測量的方式對高程進行測量，通過少數GPS點高程測量之后，利用高程擬合技術可以即刻獲得其他GPS點高程。

2 工程測量應用GPS控制測量平面及高程度精度提高措施

2.1 GPS控制平面測量

在工程測量中的平面測量比較容易。GPS控制平面GPS控制網進行測量，其中包括對控制網形的設計，對測量精度以及基準等方面進行控制。在測量的過程中，GPS控制網絡需要遵循分級設置、逐級控制的原則，保證在GPS控制平面測量中能夠獲得高精度的數據。當前通過GPS控制測量進行平面測量時，通常都是使用相對定位法，而在一些工程要求較高的項目中，會選擇網連式或者邊連式的GPS控制網設計方式。

2.2 強化控制點的布設

要想保證其他各控制點高程值的精度，就必須確保高程起算點的精度，所以，在實際工程測量過程中，應對控制點進行科學合理的布設，并嚴格控制高程起算點測量的精度及穩定度。具體來說，擬合需要的水準點通常應在6個以上，并注意這些控制點應均勻布設。而對于一些范圍較大的測區來說，要想有效提升擬合精度，除了上述需要注意的地方以外，還要構建分區擬合模型。

2.3 合理應用高程擬合法

想要保證工程測量中GPS測量技術的應用效果，合理應用高程擬合法這一措施也必須引起工程測量人員的重視。在GPS測量技術應用的高程測量中，擬合似大地水準面是這一測量的重要環節，而這一環節往往需要得到數學曲面構件法的支持，而從數學曲面構件法入手，靈活運用二次曲面擬合法、樣條函數法、多面函數法、平面擬合法，就能夠最大程度上保證高程測量的精度。

2.4 高程擬合模型

測量過程中必須要根據實際情況和觀測區域的狀況來選擇高程擬合模型，通常應用數學中的二次曲面擬合法和平面擬合法來推算出控制區內控制點和待定點的數據，之所以應用二次擬合法是由于該方法可以獲得較高精度的高程異常值，從而計算結果較為準確。

2.5 修正電離層誤差

大氣電離層影響衛星信號時，會出現信號反射、折射等問題，進而在接受信號過程中就會出現一定偏差，對高程測量精度造成不利影響。測量人員可以合理選擇下列措施對電離層誤差進行修正：①多頻觀測修正。該方法是指一個測量點上對多個偽距進行測量，并計算出這些偽距測量值的折射率，最終得到折射改正數值；②同步觀測修正。該方法是指選擇兩個觀測站，注意兩個觀測站之間的距離不能超過20km，同時觀測，并以觀測到的結果作為依據，對電離層測量精度進行計算，達到修正衛星信號參數精度的目的，有效降低誤差；③電離層模型修正。利用電離層模型可以修正衛星信號參數以及獲得參數，進而達到修正衛星信號參數精度的目的。上述方法中同步觀測修正是修正作用最大的一種方法，可以有效降低高程精度誤差，經過修正之后獲得的高程精度誤差甚至可以達到忽略不計。

3 結束語

隨著經濟與科技的快速發展，我國工程測量領域實現了較為長足的進步，GPS測量技術在該領域的廣泛應用就是這一進步的最直觀體現。所以急需加強對GPS控制測量精度及相關技術的研究，這對GPS控制測量精度的提升非常有利，切實將工程測量中GPS控制測量技術的價值發揮出來。

[1]鐘祁福.探析工程測量應用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）.

[3]張 劍.工程測量中GPS控制測量平面與高程精度[J].城市地理，2017（22）.