工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度刘兆鑫

工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度刘兆鑫

刘兆鑫

陕西劲晖建设工程有限公司陕西汉中723100

摘要：在工程建设中，采用GPS定位技术，与全站仪等测量工具相互配合，对于工程平面和高程精度进行测量，能够得到工程中的地形情况，快速获得工程建设中需要的相关参数。而且数据精准度高，测量的周期短，因此，在工程的测量中，GPS控制测量技术正在得到广泛的运用。尤其是现代测绘技术的不断进步，使得GPS测量技术以及与其他测量仪器配合应用，凸显了优化组合的优势，保证了快速、准确、高效地测量任务的完成。文章就工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度展开分析，期望引起工程测量研究领域的广泛讨论。

关键词：工程测量；GPS；测量平面；高程精度

引言

GPS控制测量技术在工程建设领域中将会有着更加广阔的发展空间。虽然在当前的工程项目测量过程中，GPS控制测量技术在平面和高程测量上还存在一定的问题，但是通过对GPS控制测量技术的不断研发和改进，可以使其在工程项目中发挥更大的作用。

1GPS技术及其优势

GPS技术就是全球卫星定位技术，主要由三部分构成，即：用户设备、卫星定位系统和地面监控站，三者共同可以实现精确定位和测量，在国内工程测量领域具有广阔的应用范围。通过在工程测量中应用GPS技术，具体的优势主要表现在如下几点：一是强适应性。在工程测量中应用GPS技术，不会受到外界测量环境因素的影响，测量精度比较高，尤其是可以协同RTK技术来进一步拓展测量技术应用的范围。二是高测量精度。在应用GPS技术的过程中，可以充分运用全球定位系统来提升测量结果精度，具体表现在误差比较小。三是测量效率高。在应用GPS技术进行工程测量的过程中，可以充分运用了有限传输技术、光感传输技术等先进技术来进行监测数据的点对点传输，相应的测量精度可以达到毫米级别，测量效率比较高。四是测量操作便捷。在测量工程中应用GPS技术，仅需要通过测量设备的简单定位即可完成测量工作，相应的测量操作比较简便，难度比较小。简言之，通过在测量工程中应用GPS技术，可以在确保测量精度准确性和操作便捷性的基础上，实现全天候测量，测量效率也比较理想。

2分析高程测量精度的影响因素

2.1GPS大地高测量精度

在工程测量中，只有获得了精准的大地高程数据，才能对GPS正常高进行准确计算。按照以往的经验来看，GPS大地高测量精度的影响因素是多方面的，卫星误差相对论效应、信号传输对流层延迟、卫星钟差一级卫星星历误差等均是其影响因素。与此同时，GPS大地高测量精度误差的出现与系统生成模型误差也有一些联系。应用GPS技术进行静态测绘的过程中，一定要确保控制点的准确性，并安装足够数量的信号接收设备，但是，在测量控制过程中，以上要求很难得到满足，同时采样观察时间也很难得到原来的时间要求，因此高程测量精度也会受到很大影响。

2.2公共点几何水准测量精度

除了GPS高程拟合模型的选择外，公共点几何水准测量精度同样会影响GPS技术高程测量精度，而这一影响之所以出现，主要是由于公共点几何水准测量精度与GPS大地高测量精度存在较大差值所致，这种差值的存在自然使得依托公共点几何水准测量点与大地高的GPS技术高程测量将受到较为负面的影响。

2.3GPS高程拟合方法

所谓GPS高程拟合是指利用GPS测量技术获得大地高，然后利用水准测量得到正常高，计算大地高于正常高二者之间差值，即可得到高程异常值。利用高程异常可以拟合得到大地水准面，利用相应的计算方法即可获得未知测量点的高程异常值。纵观多种传统测量方法，具有工程量大、观测时间长、测量成本高等通病，应用传统测量技术很难保证几何水准高程值的精度，特别是在一些复杂地形的地区，其高程精度更难控制。所以，为了避免高程误差的出现，通常可以利用水准测量的方式对高程进行测量，通过少数GPS点高程测量之后，利用高程拟合技术可以即刻获得其他GPS点高程。

3工程测量应用GPS控制测量平面及高程度精度提高措施

3.1高精度接收仪的选用

众所周知，卫星信号的受干扰程度以及接收质量是应用GPS技术进行测量的时候对精度控制的要点，所以一些相对来说精度偏低的普通GPS接收仪可能会由于对卫星信号没有足够高的敏感性，而致使测量结果有所偏差，如果在干扰条件较多或是遇到相对比较复杂的地质条件时极有可能因为磁场等复杂因素的影响使信号受到严重干扰，就会使测量精度严重的失真。相反情况下如果采用高精度GPS接收仪测量的时候，高精度测量仪会以自身独特的精度计算方式，而且对信号的变化也有一定敏感度，当信号受到干扰的时候，高精度的接收仪能够感知到，后能做出正确的计算。

3.2适合天气状况的选择

进行实际的测量工作时，大气层中往往回包含多种的卫星信号的干扰物质，如果在对流工作强的条件下，干扰情况就会更加严重。在这样的情况下接收仪所接收到的信号就失去了一定的准确性，高程计算的偏差就会出现了[4]。所以在进行工程测量的时候，要避免这样会影响接收结果的不良天气，保证测量结果的准确性。

3.3电离层误差的修正

由于大气层中含有带点离子层，而这些带电离子层的反射与折射会干扰到信号的接收，而卫星信号在进行传播的时候会穿过离子层到达接收仪，所以对测量结果会有一定的影响。所以我们需要采取一些有效措施来完成离子层的修正。常用的有三种方法，第一种是多频观测法，这种方法具体实施办法是先选择一个测量点，然后测量所选测量点的多个伪距，通过频率的不同得出电离层折射差异值后通过折射差异值推算出正确值达到修正的效果，提高准确度。第二种是电离层模型法，应用这种办法，通常是在工程测量时引用单频GPS接收仪接收时，以导航电文所提供的电离层模型来完成参数的修正的。我们将测量所得的参数与模型中的参数进行对比后进行修正达到提高准确性的目的。第三种办法是同步观测法，这种方法在操作上相对简单一些，在同一测量点上设置多台接收仪，在基线两端通过观察得出差异值，然后计算精度完成测量数据的修正[5]。

3.4优化大地高测量方法

3.4.1合理设置观测点

由于工程测量中观测点的设置对测量结果影响较大，因此，为了提高GPS高程测量的精度，需要工作人员在测量前，对测区环境进行有效的分析和评估，同时合理设置观测站，以确保后续测量的高效进行。

3.4.2同步求差法的应用

在实际测量过程中，为了尽可能地减少高程计算误差，需要应用同步求差法，但是同步求差法的应用需要满足2个条件，即观测站之间必须保持同步，且观测距离要在20km以内[3]，一旦不能满足这2个条件，该方法求取的差值没有任何意义。

结束语

总之，GPS技术在测量工程中的应用优势众多，测量操作便捷，精确度和效率高，在矿山测量、城市测量和公路测量等众多领域均得到了广泛应用。为了确保GPS技术应用的质量，必须要注意科学选择测量地点，适当地缩小测量范围，确保测量设备质量，确保可以为工程建设奠定良好的基础。

参考文献

[1]孙永泉.工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度[J].智能城市，2018，4（08）：55-56.

[2]高振军，房河新，贾艳丽.工程测量中GPS技术的应用及精度研究[J].资源信息与工程，2017，32（06）：126-127.

[3]连毅峰.关于工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的探讨[J].资源信息与工程，2017，32（06）：136-137.

[4]吴飞兵.浅析工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度[J].中国高新区，2017（22）：25.

[5]林永革.关于GPS在工程测量中的应用分析[J].低碳世界，2017（21）：78-79.