工程測量中GPS控制測量平面與高程精度分析

施鵬雨

（云南南方地勘工程總公司，云南 大理 671000）

隨著科技的不斷發(fā)展，先進的測量技術(shù)可以有效提高工程測量的精準性。在所有參與到工程測量中控制測量環(huán)節(jié)的新型技術(shù)里，最具代表的就是GPS定位測量技術(shù)。它可以通過在空間中使用衛(wèi)星源源不斷地向接收點發(fā)送特殊的信號波頻，從而實現(xiàn)精準的定位測量。

在實際的應(yīng)用過程當(dāng)中，大多數(shù)的工程測量單位都會存在著控制點分布不合理，且網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不佳的現(xiàn)象，這都會導(dǎo)致應(yīng)用GPS控制網(wǎng)的精準度得不到有效的保證。對此，這就需要相關(guān)人員對高程精度有詳細的了解以及合理的應(yīng)用，這樣才能夠保證其測量結(jié)果的準確性。

1 工程測量中GPS控制測量技術(shù)的分析

1.1 操作流程

首先，在應(yīng)用該項技術(shù)前，需要對檢測的區(qū)域進行范圍確定，然后按照規(guī)范的流程操作收集起點數(shù)據(jù)和附近的地形地圖。其次，工作人員需要依據(jù)收集好的數(shù)據(jù)，選擇合適的網(wǎng)點進行網(wǎng)點分布，并根據(jù)其作業(yè)的范圍和任務(wù)的要求優(yōu)化對分布網(wǎng)的設(shè)計。再次，考慮到其地理位置和綜合情況，這就需要安排相關(guān)的工作人員進行踏勘埋實工作，然后再通過外業(yè)觀測的方式跟蹤處理GPS衛(wèi)星信號，進而獲得相應(yīng)的觀測數(shù)據(jù)，并通過有效的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)對位置的確定[1]。

最后，在觀測完成之后，需要及時的對數(shù)據(jù)進行處理和備份工作，這樣才能夠保證數(shù)據(jù)的實時性和回溯性。此外，如果本次測量無法達到相應(yīng)的測量標(biāo)準，那就需要工作人員進行修補測量，以此才能夠進行有效的總結(jié)，并制成相應(yīng)的圖表。

1.2 探測布網(wǎng)分析

根據(jù)我國的全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范標(biāo)準所提出的GPS控制測量布網(wǎng)的設(shè)計需要按照相應(yīng)的規(guī)范和說明進行因地制宜有效的設(shè)計，并且該設(shè)計需要由行業(yè)部門和國家質(zhì)量監(jiān)督局進行有效的監(jiān)督，這樣才能夠有效的使工作人員依據(jù)相關(guān)的規(guī)定進行規(guī)范的操作，并且保證GPS控制測量分布網(wǎng)的有效性，進而提高測量數(shù)據(jù)的精準性。

2 影響其精度的主要因素

2.1 大地高程測量精度

有效地提高工程測量中GPS控制測量的數(shù)據(jù)值的前提之一就是獲得較高的GPS大地高程觀測數(shù)據(jù)。因此，通常會影響GPS大地高程測量精度的主要因素有：由于衛(wèi)星鐘差和衛(wèi)星星歷誤差以及相對論的效應(yīng)而導(dǎo)致的衛(wèi)星在傳輸相關(guān)波頻的數(shù)據(jù)信號時，產(chǎn)生了對流層延遲，進而導(dǎo)致了接收設(shè)備中，對于數(shù)據(jù)的接收形成了誤差。在GPS靜態(tài)定位測量的過程當(dāng)中，相關(guān)的工作人員需要保障控制點的位置足夠的準確，并且安置足夠量的接收機器，以保證其觀測的需求能夠得到有效的滿足[2]。同時，工作人員也必須深刻認識到衛(wèi)星截止高程角度和天線高度都的誤差有可能會影響到檢測結(jié)果的質(zhì)量。因此，工作人員必須要進行規(guī)范的操作，進而保證各項數(shù)據(jù)都能夠在合理范圍內(nèi)進行，這樣才能夠有效的提高程測量的精度。

2.2 幾何水準測量

一般情況下，控制測量點與大地角度和高程數(shù)差的差值就可以獲取正常的數(shù)值。但是由于高程異常差值其運算的方式需要運用到數(shù)學(xué)模型，這就會導(dǎo)致其觀測區(qū)某些的大地高程數(shù)差值與幾何水準高程數(shù)差值會產(chǎn)生一定的誤差，并且會對其最終的結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。因此，想要得到高度精準的高程異差值就必須要求高度精準的幾何水準測量起算點。值得相關(guān)人員注意的是，在工程測量的過程當(dāng)中，對于水準測量本身的精度等級也是有嚴格要求的，這就需要相關(guān)工作人員按照規(guī)范的操作流程進行規(guī)范化的作業(yè)，這樣才能提高相應(yīng)的測量精度。

2.3 GPS的高程擬合

雖然在傳統(tǒng)的測量方法中，也可以求得高精度的幾何水準測量值，但是在實際的施工測量過程當(dāng)中，卻有很多的問題需要工作人員去克服。比如，傳統(tǒng)的測量方法會使工作人員的工作量增大，且測量費用也會增高，還需要測量人員24h駐扎在所要觀測的地方進行長時間觀察。如果在一些地況比較復(fù)雜的區(qū)域，其測量值有可能就達不到工程所需求的精度。

因此，這就可以采用GPS高程擬合測量法中的水準測量的方法進行有效的測量，并且這種測量方法也可以對一部分的GPS點進行高程測量，再通過有效的運算就可以測算出剩下的GPS高程點。對此，有效的實行GPS高程擬合測量法就可以提高其測算結(jié)果的精準度。

3 提高GPS高程測量精準度的方法

3.1 觀測位置的選擇

想要提高其測量的精度，就必須要保證施工人員在施工的過程當(dāng)中，對網(wǎng)絡(luò)的分布進行合理的劃分，然后再依據(jù)地形的不同情況選擇合適的觀測點，這樣才能夠保證其數(shù)據(jù)的準確性。此外，由于GPS觀測點需要兩站之間能夠互看得見，因此工作人員在施工的過程當(dāng)中，不僅要按照相關(guān)的規(guī)定進行有效的規(guī)劃，還要根據(jù)具體的工程測量環(huán)境進行有效的分析，從而制定出最合適該工程的站址實施方案。

3.2 提高天線高的測量準確性

從前文的介紹可知，如果天線測量數(shù)值存在了誤差，那么就會導(dǎo)致GPS的高程數(shù)值也會存在嚴重的誤差。一般情況下，在野外進行施工作業(yè)時需要將天線的斜高作為測量值，并且保證其分布的規(guī)律能夠按照天線圓盤間隔進行劃分，然后再依照三邊形測量的方式通過關(guān)鍵點和三邊的長度進行測量，這樣才能夠保證其測量的結(jié)果能夠在合理的誤差值范圍之內(nèi)[3]。

通過多次測量后取得平均值就是該次測量結(jié)果的高值。除此之外，由于在野外作業(yè)施工時所應(yīng)用的天線類型并不相同，因此其高度也會有所變化，這就需要施工人員因地制宜地將結(jié)構(gòu)圖形進行優(yōu)化設(shè)計，這樣才能夠保證其測量的準確性。

3.3 選擇合理的數(shù)學(xué)模型

由于該測量方式具有一定的特殊性，所以需要選擇合適的數(shù)學(xué)模型來進行有效的計算，這樣才能夠保證其高程異常值的準確性。對此，施工人員在進行工程測量的過程當(dāng)中，也需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H地形情況進行有效的模型選擇，這樣才能夠保證其測量的結(jié)果能夠符合工程的需求。

4 總結(jié)

應(yīng)用GPS控制測量及時可以有效的提高工程測量的數(shù)值結(jié)果的精確度。因此，在實際的應(yīng)用過程當(dāng)中，就需要工作人員按照規(guī)范的操作標(biāo)準進行有效的測量操作，這樣才能夠保證其最終的測量結(jié)果可以符合工程的需求。