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：現階段，在工程測量中應用GPS控制測量技術已經十分的常見，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，亟待相關工作人員加以解決。本文將探討工程測量中應用GPS控制測量技術出現誤差的主要原因，并提出行之有效的優化對策，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，充分展現GPS控制測量技術的應用價值，為工程測量工作的穩定高效開展提供有力的保障。

關鍵詞：工程測量;GPS控制測量;平面;高程精度

伴隨著科學技術的進步發展，在工程測量中應用了大量的新技術、新設備，其中GPS控制測量技術的應用更是有著明顯的優勢，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控制測量技術的應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控制測量技術的研究，充分把握這一先進技術應用要點和注意事項，確保GPS控制測量技術在工程測量工作中能夠有效發揮作用，進而真正實現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控制測量技術就是利用衛星進行定位和計算的一種先進技術手段，在地面接收站安裝有GPS接收裝置，可以與數顆衛星建立聯系，將衛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據方面的有力支持。然而在GPS控制測量技術運用過程中誤差問題是比較普遍的，導致這一現象發生的原因歸根究底在于以下幾個方面：

第一，GPS控制測量技術與傳統測量技術的一個重要區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定要求，測量數據不能夠應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，只需要設置GPS控制網，通過對控制網形的優化設計，即可實現對平面測量精度的有效控制，這是GPS控制測量技術的一個特有優勢。在GPS控制網的應用上要執行分級設置、逐級控制的策略，這樣才能保證GPS控制測量技術在平面測量中所得數據有著較高的精度。實際操作中常用的方法是相對定位法，GPS控制網的設計方式既可以采用網連式，又可以采用邊連式，要根據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控制網中的異步環邊數必須要在6以內，三是與國家和省級的測量網進行聯測，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，工程測量人員在應用GPS控制測量技術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

在高程數值的測量上經常會出現誤差，其中影響最大的一個因素要數控制點的布設缺乏合理性，對于這一問題的解決需要工程測量人員能夠從測量區域的實際情況出發，當需要測量的區域較大時可以將其分割成為若干個面積較小的區域來分別測量，只需要建立分區擬合模型就能夠將高程值準確的測量出來了。高程起算點的測量精度和點位的穩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域內的均勻分布，通常情況下每個區域內的水準點都不能少于6個。

（二）完善高程擬合數學模型

工程測量實際工作中運用GPS控制測量技術來測量高程數值其原理為數字曲面構件法，將該方法與二次曲面擬合法、樣條函數法、多面函數法、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境數值，就能夠得到高程數值，且所得數據的精度是非常高的，這就決定了高程擬合數學模型在工程測量中的廣為應用。以往布設的擬合水準點一般只有4個，已經不能滿足于工程測量的實際要求，科學的做法是將布設點增加到6個以上，或者依據工程測量地形變化情況，進行分區高程擬合模型的設置，保證高程擬合精度的進一步提升。

（三）電離層誤差修正

衛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的重要因素，它不僅會影響信號的接收，還會導致衛星信號反射回去，工程測量人員應采取電離層誤差修正措施來防范和控制這類問題。通過構建電離層修正模型，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，并添加到相應頻率修正模型中，即可將接收環節出現的誤差進行修正處理，保證修正衛星信號頻率精度得到有效控制。針對地下介質密度分布不均而產生的GPS定位測量精度誤差，可在合適位置設置測量點、測量基站，能夠將區域磁場對衛星信號接收設備的影響削減到最低。

四、結語

綜上所述，GPS控制測量技術在工程測量中的應用具有著十分積極的意義，能夠對平面和高程的測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濟效益。但是GPS控制測量技術的應用會受到多種因素的影響而呈現出成效不佳的現象，需要工程測量人員能夠對這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控制測量技術的推廣應用，為工程測量工作的保質保量開展增添助力。

參考文獻：

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