关于提高GPS控制平面测量高程精度措施的探讨

吴修坤

摘 要 GPS测量技术的出现对于传统测量方式来说是一次改革和创新，GPS测量技术极大地提升了工程测量的速度。本文具体从加强高线高度的测量、高程数字模型、加强对于大气监测、加强测量控制点的布置、控制电离层时间和误差等方面进行了具体的阐述。

关键词 GPS平面测量;高程精准度;提高措施

前言

平面控制测量的目的在于通过对于测区的精准测量减少误差，保障测图和施工的精准性。在平面测量中高程异常是较为常见的现象，加强GPS精准度高程异常是必须解决的问题。

1GPS技术测量优势

在传统的平面控制测量中通常使用三角测量和导线测量以及交会法定点测量的方式，后来随着GPS技术的兴起以及在世界范围内的普及，平面测量技术开始使用GPS技术进行测量。GPS技术是在卫星定位技术和遥感技术的前提下进行发展的，GPS技术测量也依赖于此。GPS与传统的人工测量相比其优势在于，大大缩减了测量前的准备工作以及实际测量步驟具有施工方便、定位速度快、所消耗时间短、测量精准度高、方便携带的优势。GPS技术的便携性也是传统测量方式无法比拟的，在户外进行平面测试时受到场地的限制一些较大的设备携带不便，GPS技术就发挥了它的优势。并且GPS测高技术工作不受到距离的限制，GPS定位具有速度快，全自动化的特点。随着GPS技术的不断提高，其测量精准度越来越高，目前GPS高差精度在5～10m左右。在山区、丘陵等地区进行测试时使用GPS技术极大地缩减了工程量。同时在进行测量时要考虑到大气环境的因素，卫星定位以及遥感技术受到大气气流的影响其精准度得不到保障，对于测量工作带来很大的阻碍。

2高程异常产生的原因

高程异常主要产生的原因是重力受力不均。高程异常会给GPS测量带来很大的影响，高程异常过大会导致已确定的可控制点无法使用[1]。GPS水准点的选址也是导致高程异常的重要原因之一，在地性条件较为复杂，坡度起伏比较大的地方，地形点高差会加大高程异常。因此在进行水准点的确定时应选择高程相近的地方，减少地形起伏带来的高程差异，提高GPS平面测试的精准度。

3加强GPS控制高程精度测量的方式

（1）加强高线高度的测量。GPS在进行测量时容易受到外界因素的影响，测量天线高度的问题一直以来容易受到测量人员的忽视，对于整体的测量效果造成严重的影响。其主要原因在于天线的高度直接影响着高程测量的效果，在实际工作中通常需要对于天线的位置进行调控，缩减其产生的误差[2]。

（2）解决高程异常的方法。在GPS高程测量方面有一系列的要求，测量工作应该在满足这些条件的情况下进行首先高程异常的问题。为了避免这一类的问题，在最初选择水准点时要尽量选择高程相近的地方。参考椭圆球面也是高程异常产生的主要因素之一，在测量工作中普遍使用的是1980西安坐标系。在地势较为平缓的区域可采用静态相对定点的方式进行采集。水准点的数量主要是按照当地地形确定的，在平原区域水准点的数量应不少于6个，在丘陵地段水准点的数量不应少于10个。

（3）使用高程数字模型。GPS平面测量中的高程控制点是指利用已知作为参照对于未知点进行高程测量的工作，测量中的已知点就是高程控制点[3]。在实际的工程测量中，当工程测量范围比较大时，测量结构容易受到地表环境的影响从而产生误差。因此在进行大范围测量时要严格按照相关标准进行测量区域的划分保障其精准性。除此之外在进行测量前需要建立数字高程模型对于地形环境的模拟对于地形坡度、坡向以及整体坡度变化等进行立体的模拟，加强了数据测量的准确性，数字高程模型在地形测绘方面应用较为广泛。

（4）加强对于大气监测。在进行GPS平面测量之前首先应对测量地点的环境气候等影响因素。就基本运作而言GPS技术对于工作环境的要求不高，机械在零下二十摄氏度到零上七十摄氏度之间都可以工作，但在这个环境下只能保证GPS机器可以保持运作，但是不一定可以达到最佳的测试效果。为了保证测试的精准性，其环境温度范围最好在十五到三十五摄氏度之间，并且GPS定位技术不适宜在特殊天气下进行使用，电子测量设备周围环境过高或者过低都会对于测量结果产生影响。例如在雷雨天气绝对禁止使用GPS测量仪，GPS测量仪在工作时周围是有磁场的，在雷雨天气下使用容易吸引雷电。所以在进行GPS平面测试之前要加强对于环境的了解，避开恶劣天气保障其测试的精准性。

（5）加强测量控制点的布置。测量控制点是指在测量工作开始前，通过对于测量地区的地形环境的分析了解，在测区内设置一系列的测试点帮助完成整体的测设工作。测试点的确定首先是在地图上确定的，根据地形图进行控制网的设计，同时高程控制点通常是按照水准测量的方式进行建立的，成为水准点[4]。首先水准点的选址应选择在能够长期保存，便于施工监测的地方。水准点路线的设计应尽量选择坡度较小的区域，尽量避开湖泊、沼泽等障碍物。水准网的布设应设置成复合路线。

（6）控制电离层时间和误差。电离层误差是由于电力层次作用导致GPS信号在传播过程中产生延迟，主要体现在GPS测量精确度方面。减轻电离层延误的方式主要有四个，首先是采用差分处理技术。在同一时段同时使用数台接收机进行差分处理，通过数据整合消除接收机中大致相同的误差。其次是选择观测时间，在每天中午12～14时是太阳黑子活动高峰期，在进行GPS检测时应避开这一时间段保障检测结果的精确性。在机械方面可以选择具有CCD技术的单频接受仪，增加正确，或者使用双频接收机减轻电离层的影响。

4结束语

在GPS测量技术中需要保证测量结果的精确性，GPS技术是在不断完善的，随着我国科技以及社会经济的发展，GPS测量技术会迎来更好的发展机遇。

参考文献

[1] 潘进琦.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].城市地理，2017（8）：91.

[2] 张贤勇.浅谈工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].科技资讯，2015，424（31）：15-16.

[3] 任刚.试论工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].建筑工程技术与设计，2018（24）：513.

[4] 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].有色金属文摘，2017，32（6）：136-137.