關于提高GPS控制平面測量高程精度措施的探討

吳修坤

摘 要 GPS測量技術的出現對于傳統測量方式來說是一次改革和創新，GPS測量技術極大地提升了工程測量的速度。本文具體從加強高線高度的測量、高程數字模型、加強對于大氣監測、加強測量控制點的布置、控制電離層時間和誤差等方面進行了具體的闡述。

關鍵詞 GPS平面測量;高程精準度;提高措施

前言

平面控制測量的目的在于通過對于測區的精準測量減少誤差，保障測圖和施工的精準性。在平面測量中高程異常是較為常見的現象，加強GPS精準度高程異常是必須解決的問題。

1GPS技術測量優勢

在傳統的平面控制測量中通常使用三角測量和導線測量以及交會法定點測量的方式，后來隨著GPS技術的興起以及在世界范圍內的普及，平面測量技術開始使用GPS技術進行測量。GPS技術是在衛星定位技術和遙感技術的前提下進行發展的，GPS技術測量也依賴于此。GPS與傳統的人工測量相比其優勢在于，大大縮減了測量前的準備工作以及實際測量步驟具有施工方便、定位速度快、所消耗時間短、測量精準度高、方便攜帶的優勢。GPS技術的便攜性也是傳統測量方式無法比擬的，在戶外進行平面測試時受到場地的限制一些較大的設備攜帶不便，GPS技術就發揮了它的優勢。并且GPS測高技術工作不受到距離的限制，GPS定位具有速度快，全自動化的特點。隨著GPS技術的不斷提高，其測量精準度越來越高，目前GPS高差精度在5～10m左右。在山區、丘陵等地區進行測試時使用GPS技術極大地縮減了工程量。同時在進行測量時要考慮到大氣環境的因素，衛星定位以及遙感技術受到大氣氣流的影響其精準度得不到保障，對于測量工作帶來很大的阻礙。

2高程異常產生的原因

高程異常主要產生的原因是重力受力不均。高程異常會給GPS測量帶來很大的影響，高程異常過大會導致已確定的可控制點無法使用[1]。GPS水準點的選址也是導致高程異常的重要原因之一，在地性條件較為復雜，坡度起伏比較大的地方，地形點高差會加大高程異常。因此在進行水準點的確定時應選擇高程相近的地方，減少地形起伏帶來的高程差異，提高GPS平面測試的精準度。

3加強GPS控制高程精度測量的方式

（1）加強高線高度的測量。GPS在進行測量時容易受到外界因素的影響，測量天線高度的問題一直以來容易受到測量人員的忽視，對于整體的測量效果造成嚴重的影響。其主要原因在于天線的高度直接影響著高程測量的效果，在實際工作中通常需要對于天線的位置進行調控，縮減其產生的誤差[2]。

（2）解決高程異常的方法。在GPS高程測量方面有一系列的要求，測量工作應該在滿足這些條件的情況下進行首先高程異常的問題。為了避免這一類的問題，在最初選擇水準點時要盡量選擇高程相近的地方。參考橢圓球面也是高程異常產生的主要因素之一，在測量工作中普遍使用的是1980西安坐標系。在地勢較為平緩的區域可采用靜態相對定點的方式進行采集。水準點的數量主要是按照當地地形確定的，在平原區域水準點的數量應不少于6個，在丘陵地段水準點的數量不應少于10個。

（3）使用高程數字模型。GPS平面測量中的高程控制點是指利用已知作為參照對于未知點進行高程測量的工作，測量中的已知點就是高程控制點[3]。在實際的工程測量中，當工程測量范圍比較大時，測量結構容易受到地表環境的影響從而產生誤差。因此在進行大范圍測量時要嚴格按照相關標準進行測量區域的劃分保障其精準性。除此之外在進行測量前需要建立數字高程模型對于地形環境的模擬對于地形坡度、坡向以及整體坡度變化等進行立體的模擬，加強了數據測量的準確性，數字高程模型在地形測繪方面應用較為廣泛。

（4）加強對于大氣監測。在進行GPS平面測量之前首先應對測量地點的環境氣候等影響因素。就基本運作而言GPS技術對于工作環境的要求不高，機械在零下二十攝氏度到零上七十攝氏度之間都可以工作，但在這個環境下只能保證GPS機器可以保持運作，但是不一定可以達到最佳的測試效果。為了保證測試的精準性，其環境溫度范圍最好在十五到三十五攝氏度之間，并且GPS定位技術不適宜在特殊天氣下進行使用，電子測量設備周圍環境過高或者過低都會對于測量結果產生影響。例如在雷雨天氣絕對禁止使用GPS測量儀，GPS測量儀在工作時周圍是有磁場的，在雷雨天氣下使用容易吸引雷電。所以在進行GPS平面測試之前要加強對于環境的了解，避開惡劣天氣保障其測試的精準性。

（5）加強測量控制點的布置。測量控制點是指在測量工作開始前，通過對于測量地區的地形環境的分析了解，在測區內設置一系列的測試點幫助完成整體的測設工作。測試點的確定首先是在地圖上確定的，根據地形圖進行控制網的設計，同時高程控制點通常是按照水準測量的方式進行建立的，成為水準點[4]。首先水準點的選址應選擇在能夠長期保存，便于施工監測的地方。水準點路線的設計應盡量選擇坡度較小的區域，盡量避開湖泊、沼澤等障礙物。水準網的布設應設置成復合路線。

（6）控制電離層時間和誤差。電離層誤差是由于電力層次作用導致GPS信號在傳播過程中產生延遲，主要體現在GPS測量精確度方面。減輕電離層延誤的方式主要有四個，首先是采用差分處理技術。在同一時段同時使用數臺接收機進行差分處理，通過數據整合消除接收機中大致相同的誤差。其次是選擇觀測時間，在每天中午12～14時是太陽黑子活動高峰期，在進行GPS檢測時應避開這一時間段保障檢測結果的精確性。在機械方面可以選擇具有CCD技術的單頻接受儀，增加正確，或者使用雙頻接收機減輕電離層的影響。

4結束語

在GPS測量技術中需要保證測量結果的精確性，GPS技術是在不斷完善的，隨著我國科技以及社會經濟的發展，GPS測量技術會迎來更好的發展機遇。

參考文獻

[1] 潘進琦.工程測量中GPS控制測量平面與高程精度分析[J].城市地理，2017（8）：91.

[2] 張賢勇.淺談工程測量中GPS控制測量平面與高程精度分析[J].科技資訊，2015，424（31）：15-16.

[3] 任剛.試論工程測量中GPS控制測量平面與高程精度分析[J].建筑工程技術與設計，2018（24）：513.

[4] 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].有色金屬文摘，2017，32（6）：136-137.