工程测量中GPS控制测量平面与高程精度探讨

工程测量中GPS控制测量平面与高程精度探讨
发表时间：2019-12-24T10:28:23.967Z 来源：《工程管理前沿》2019年第22期作者：冯玉军
[导读] GPS测量技术是随着科技发展、网络技术提高实现并普及的一种技术
摘要：GPS测量技术是随着科技发展、网络技术提高实现并普及的一种技术，在现在的手机
定位、汽车导航等设备上都非常的常见，而且GPS的精度非常高，误差一般不会超过1-2米。

GPS在工程测量中应用也非常的广泛,本文是对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度探讨。

关键词：工程测量；GPS测量；高程精度；测量方式
GPS是90年代开始普及的一种工程测量方式，随着当前科技社会的不断发展，在工程测量中的使用也越来越广泛。

但是，随着当前工程测量的要求技术水平提高，在现阶段的工程测量中，高程测量的精度问题已经成为制约工程测量发展的重大难点。

就目前而言，在科技技术很难有所突破的情况下，就需要我们制定缩小高程精度测量的对策，进一步提升工程测量的GPS使用技术。

一、GPS在工程测量中的应用
1、GPS应用现状
在工程测量的过程中，GPS的测量运用给现代工程测量带来了非常多的应用便利。

当前的工程测量方案内容大部分都给GPS所代替，大大降低了工程测量的工作量，缩短了工程测量测量时间。

不过，GPS在工程测量中也不是万能的，尤其是在高程测量的时候。

2、GPS应用优势
在工程测量中应用的GPS，主要是由用户设备、空间卫星、地面监控系统3个大的部分组成，GPS在工程测量中的应用优势非常的多，其中就包括测量精度高、测量速度快、使用费用低、操作简单，能够一次测出多组不同的数据。

这一些优点都让GPS在工程测量中被频繁使用，并逐渐的替代传统的工程测量方案[1]。

3、GPS应用缺点
GPS本身也存在应用缺点，不过并不是GPS本身的应用的缺点，而是科技技术不够发达，导致GPS自身的测量技术没有上升到一定的高度引发的使用缺点。

比如GPS的应用网，当GPS的网形好，已知坐标点分布均匀且准确的时候，GPS在工程测量中的数据精准性就能够得到妥善的保障。

但是，一旦实际的应用过程中GPS工程测量网出现了问题，就会对测量的数据精度产生影响。

尤其是在工程测量中的高程测量中，精度变化最大，对工程GPS平面测量的数据变化倒比较小。

二、工程测量中影响测量的主要因素
1、GPS 大地高测量精度
在工程测量的过程中，影响GPS在工程测量中控制测量平面和高程测量原因有非常多，主要表现在以下几个方面：
1.1卫星方面
从上面的叙述我们可以得知，卫星作为工程测量GPS的控制平面与高程精度测量中，能够起到的关键作用。

虽然卫星属于我国高科技代表性产品，但它依然会因为卫星时钟差、相对论效应、卫星星历误差等，导致工程测量的数据出现误差，严重降低高程精度测量的数据准确性[2]。

1.2信号传递方面
信息的传递往往是通过粒子的移动进行传递，而卫星和GPS接收器之间存在的距离过大，或者有遮挡物的时候，就会出现信号传递失误的影响。

譬如说高层大气中的对流层、电离层等等，都会对卫星和卫星接收器的信息传递进行干扰，另外还有多路径效应，一旦遭遇了有误差的测量模型，自然会对测量数据造成影响。

2、转换坐标参数
为了能够得到更准确的参数，也为了能够获取更准确的工程测量数值，往往还需要对测定的控制点数据信息基于坐标系转换坐标，以获取高程异常值的信息，同时计算正常的高程数值。

不过这种转换往往会造成数据的差异，并在转换坐标参数的过程中，基于坐标系统不同导致坐标数据计算结果不同，如果进行工程测量的人员没有扎实的专业知识基础，很容易造成数值转换失误。

3、GPS高程拟合的具体方式
当前的GPS在工程测量中主要应用在控制平面测量中，尤其是在城市的工程测量中，往往会比丘陵、山地等地质情况复杂、高低落差大的地区测量精度会更加理想。

不过工程测量人员也可以使用水准测量的方法灵活的运用高程拟合技术，得出剩下的坐标点，这种方式虽然很有效，但相比较城市平面坐标测量，依然存在较大的误差[3]。

三、提升GPS 控制测量平面与高程精度的方法内容
1、科学选择测量位置
在进行工程测量的时候，测量的位置往往会对工程测量造成测量影响，所以，在工程测量的时候需要事先参考好工程测量的环境，比如地势的起伏、崎岖等程度，然后根据实际的地质情况选择科学恰当的测量位置。

另外，测量位置的观测结果也会受到位置影响，需要格外注意。

2、修正电离层误差
大气电离层、对流层往往会影响到卫星和GPS卫星接收器之间的信息传递，甚至会出现信号反射、信号折射的现象，让整个GPS卫星信号接收受到影响，出现误差。

所以，在工程施工测量中，还需要对大气中电离层、对流层引起的误差进行修正。

2.1多频测量法
例如最常使用的多频观测方式，就是通过在相同管道测量点上使用多个频率进行测量，然后算出其中电离层、对流层引起的折射率，进而修正参数，提升工程测量GPS测量的数据精准程度。

2.2同步测量法
同步测量法就是在观测点选择2个间距不超过20km的观测站，同一时间展开GPS测量观测，将所得到的数据结果作为计算依据，将电
离层的测量精度计算出来之后，在对卫星传输的数据参数进行修正，减少高程精度差[4]。

3、高程拟合数学模型
高程拟合的数学模型在工程测量中，对GPS控制测量平面与高程精度的修正具有非常重要的作用，选择合适的高程拟合数学模型，能够对GPS的数据修正进度推进提供极大的助力。

目前在工程测量中GPS控制测量平面和高程精度拟合数学模型方法有平面拟合法、二次曲面拟合法、样条函数法以及多面函数法，可以根据具体情况使用两种或两种以上的模型进行计算，提高GPS的高程精度控制效果。

结束语
在工程测量中需要重视的有两样，分别是测量精度和坐标点位的稳定性，在工程测量中，工程坐标测量精度能够提高工程的施工进度，点位稳定却能够帮助工程进行施工定位，尤其是在范围很大、地势地形复杂的情况下，更需要通过这种方式进行工程施工强化。

参考文献
[1]孙建民.提高GPS控制平面测量高程精度的措施[J].山东工业技术,2019(8):156.
[2]郭彩立,陈波.高精度陀螺全站仪在轨道交通工程测量中的应用研究[J].测绘与空间地理信息, 2019(6):181-183.
[3]王志辉.杭绍台高速公路工程台州段GPS拟合高程精度分析[J].中小企业管理与科技,2019(18):165-166.
[4]闵启忠.工程测量过程中精度的影响因素及控制研究[J].工程技术研究,2019(16):111-112.。