工程测量中GPS控制测量平面及高程精度问题分析

朱生涛

摘 要：现阶段，在工程测量中应用GPS控制测量技术已经十分的常见，给工程测量工作注入了新的活力，与此同时也带来了不少的问题，最为突出的要数平面测量和高程测量精度较低，无法满足实际工作需要，亟待相关工作人员加以解决。本文将探讨工程测量中应用GPS控制测量技术出现误差的主要原因，并提出行之有效的优化对策，从而进一步提高平面和高程的测量精度，将测量误差控制在最小范圍内，充分展现GPS控制测量技术的应用价值，为工程测量工作的稳定高效开展提供有力的保障。

关键词：工程测量;GPS控制测量;平面;高程精度

伴随着科学技术的进步发展，在工程测量中应用了大量的新技术、新设备，其中GPS控制测量技术的应用更是有着明显的优势，能够大大提高测量效率和测量精度，且测量成本也比较低廉，因而得到了广大工程测量人员的青睐。然而GPS控制测量技术的应用还会受到一些因素的影响，比如说高程拟合模型选择不当、信号传播和接收受到干扰、水准测量点精度较低等等，给工程测量工作质量提升造成了一定的制约。对此，工程测量人员必须要切实加强对GPS控制测量技术的研究，充分把握这一先进技术应用要点和注意事项，确保GPS控制测量技术在工程测量工作中能够有效发挥作用，进而真正实现对平面和高程测量精度的严格控制。

一、工程测量中GPS控制测量误差原因分析

所谓GPS控制测量技术就是利用卫星进行定位和计算的一种先进技术手段，在地面接收站安装有GPS接收装置，可以与数颗卫星建立联系，将卫星采集到的信息进行接收、分析和计算，为工程测量的开展提供了数据方面的有力支持。然而在GPS控制测量技术运用过程中误差问题是比较普遍的，导致这一现象发生的原因归根究底在于以下几个方面：

第一，GPS控制测量技术与传统测量技术的一个重要区别在于对大地高的测量，需要实施水准测量、高程拟合等一系列操作，在此过程中对于拟合模型的选择通常是不够合理的，使得高程误差普遍超过了规定要求，测量数据不能够应用到工程测量工作中。第二，对于大地高的测量还会受到气候因素、卫星因素和天线因素的影响，给信号接收造成干扰，使得接收设备得到的信号不够准确，高程误差也会随之增大。第三，高程测量精度还有一个重要影响因素就是公共点几何水准测量精度，若二者之间的差值较大，就会造成控制测量坐标精度较低，无法保证工程测量的质量。

二、GPS控制平面测量精度

相比于高程测量，平面测量的操作可以说是非常简单的，只需要设置GPS控制网，通过对控制网形的优化设计，即可实现对平面测量精度的有效控制，这是GPS控制测量技术的一个特有优势。在GPS控制网的应用上要执行分级设置、逐级控制的策略，这样才能保证GPS控制测量技术在平面测量中所得数据有着较高的精度。实际操作中常用的方法是相对定位法，GPS控制网的设计方式既可以采用网连式，又可以采用边连式，要根据平面测量具体需要予以选择。要想保证平面测量有着较高的精度，需要采取如下几点控制措施：

一是用同步测量法将两个相邻的控制点连接到一起，二是GPS控制网中的异步环边数必须要在6以内，三是与国家和省级的测量网进行联测，四是适当增加测量时间，五是采用基线向量测量方法来测量GPS控制网的边距。这些方法的运用都可以在一定程度上提高平面测量精度，工程测量人员在应用GPS控制测量技术时可以藉此来对平面测量精度进行控制，确保平面测量精度能够达到既定要求。

三、GPS控制测量高程精度

（一）强化控制点的布设

在高程数值的测量上经常会出现误差，其中影响最大的一个因素要数控制点的布设缺乏合理性，对于这一问题的解决需要工程测量人员能够从测量区域的实际情况出发，当需要测量的区域较大时可以将其分割成为若干个面积较小的区域来分别测量，只需要建立分区拟合模型就能够将高程值准确的测量出来了。高程起算点的测量精度和点位的稳定性都是需要工程测量人员格外需要留意和加以管控的，还要保证水准点在测量区域内的均匀分布，通常情况下每个区域内的水准点都不能少于6个。

（二）完善高程拟合数学模型

工程测量实际工作中运用GPS控制测量技术来测量高程数值其原理为数字曲面构件法，将该方法与二次曲面拟合法、样条函数法、多面函数法、平面拟合法有机融合到一起，就会得到似大地水准面拟合模型，接下来只需要采集不同时间段的环境数值，就能够得到高程数值，且所得数据的精度是非常高的，这就决定了高程拟合数学模型在工程测量中的广为应用。以往布设的拟合水准点一般只有4个，已经不能满足于工程测量的实际要求，科学的做法是将布设点增加到6个以上，或者依据工程测量地形变化情况，进行分区高程拟合模型的设置，保证高程拟合精度的进一步提升。

（三）电离层误差修正

卫星信号在接受过程中容易受到气候条件的影响，另外，大气电离层也是影响信号传输的重要因素，它不仅会影响信号的接收，还会导致卫星信号反射回去，工程测量人员应采取电离层误差修正措施来防范和控制这类问题。通过构建电离层修正模型，运用多频观测修正的形式，在同一个测量点进行多个伪距离的测量，计算其折射率，并添加到相应频率修正模型中，即可将接收环节出现的误差进行修正处理，保证修正卫星信号频率精度得到有效控制。针对地下介质密度分布不均而产生的GPS定位测量精度误差，可在合适位置设置测量点、测量基站，能够将区域磁场对卫星信号接收设备的影响削减到最低。

四、结语

综上所述，GPS控制测量技术在工程测量中的应用具有着十分积极的意义，能够对平面和高程的测量精度予以严格控制，使得工程测量工作的开展能够收获更为可观的社会效益和经济效益。但是GPS控制测量技术的应用会受到多种因素的影响而呈现出成效不佳的现象，需要工程测量人员能够对这一问题予以妥善处理，采取有效措施来提高平面和高程的测量精度，从而促进GPS控制测量技术的推广应用，为工程测量工作的保质保量开展增添助力。

参考文献：

[1]钟祁福.探析工程测量应用GPS控制测量平面及高程精度[J].建材与装饰，2017（50）.

[2]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（06）.