探析工程測(cè)量應(yīng)用GPS控制測(cè)量平面及高程精度

1、探析工程測(cè)量應(yīng)用gps控制測(cè)量平面及 高程精度鐘祁福江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì)摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)科學(xué)技術(shù)的水平有了很大的進(jìn)步，工程測(cè)量領(lǐng) 域也不例外，如gps測(cè)量技術(shù)就在工程測(cè)量中得到廣泛地應(yīng)用。而在gps測(cè)量技 術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，存在著工程測(cè)量平面與高程精度不相符合的問(wèn)題，阻礙了我 國(guó)工程建設(shè)的質(zhì)量。木文就對(duì)工程測(cè)量應(yīng)用gps控制測(cè)量平面與高程精度的相關(guān) 問(wèn)題進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：工程測(cè)量;gps控制測(cè)量平面應(yīng)用;高程精度;收稿日期：2017-9-9received： 2017-9-9目前，大部分工程測(cè)量都會(huì)應(yīng)用gps控制測(cè)量技術(shù)，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮 著十分重要的作用。因測(cè)量

2、速度較快、測(cè)量精準(zhǔn)度較高等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在工 程測(cè)量中。下文就對(duì)工程測(cè)量應(yīng)用gps控制測(cè)量平面及高程精度進(jìn)行分析。1工程測(cè)量應(yīng)用gps控制測(cè)量平面及高程精度出現(xiàn)誤差的因素分析1.1高程擬合方法工程測(cè)量應(yīng)用gps測(cè)量平面及高程精度分析，其是在衛(wèi)星定位的基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè) 量與計(jì)算，衛(wèi)星的信號(hào)質(zhì)量對(duì)測(cè)量質(zhì)量與效果產(chǎn)生直接影響。其實(shí)際工作原理就 是，將gps接收機(jī)安置在地面，通過(guò)連接天空中3顆以上的衛(wèi)星，再經(jīng)過(guò)計(jì)算， 就能獲取測(cè)量項(xiàng)目所需要的數(shù)據(jù)信息。而在實(shí)際測(cè)量中，有的工程測(cè)量中會(huì)采用 傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，像全站儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備，這種測(cè)量技術(shù)的測(cè)量精準(zhǔn)度還是比較 高的。由于實(shí)際工程項(xiàng)冃環(huán)境比較復(fù)雜，測(cè)量時(shí)間

3、又比較長(zhǎng)。測(cè)量投入費(fèi)用比較 高等，在眾多因素的影響下，實(shí)際工程項(xiàng)目測(cè)量難免會(huì)出現(xiàn)偏差。一般來(lái)說(shuō)， gps測(cè)量技術(shù)多被應(yīng)用在大地高的測(cè)量中，一旦水準(zhǔn)儀測(cè)岀高程異常，還要進(jìn) 行高程擬合，加之模擬設(shè)備的選用不佳，就會(huì)造成高程精準(zhǔn)度出現(xiàn)偏差。1. 2大地高測(cè)量精度gps大地高測(cè)量精度對(duì)gps技術(shù)精度產(chǎn)生直接影響，還有對(duì)衛(wèi)星鐘差與星歷誤差 產(chǎn)生的影響等，最終導(dǎo)致大地高測(cè)量精度出現(xiàn)偏差。而且，大地高測(cè)量精度還會(huì) 受到衛(wèi)星信號(hào)的影響。在gps測(cè)量屮主要是利用衛(wèi)星定位的方式，在衛(wèi)星信號(hào)基 礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)測(cè)量。一旦衛(wèi)星數(shù)量比較多，或者是位置圖形比較好，其實(shí)際天線接收 信號(hào)就會(huì)比較佳，這種情況下測(cè)量工作的精度就比較高，

4、相反就會(huì)比較差。1. 3公共點(diǎn)幾何水準(zhǔn)測(cè)量精度gps測(cè)量應(yīng)用中，需要得岀其控制測(cè)量點(diǎn)正常值，而這個(gè)正常值需要借助高程 異常值與大地高z間進(jìn)行計(jì)算才能的出來(lái)。像一些精度會(huì)受到幾何水準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)的 精度，以及數(shù)學(xué)擬合模型的影響。若是幾何水準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)，數(shù)學(xué)擬合模型精準(zhǔn)度都 有偏差出現(xiàn)，就會(huì)影響到控制測(cè)量坐標(biāo)精度。2工程測(cè)量應(yīng)用gps控制測(cè)量平面及高程度精度提高措施2. 1高程擬合方法的優(yōu)化（1）要選擇恰當(dāng)?shù)母叱炭刂泣c(diǎn)數(shù)量。若是工程測(cè)量的區(qū)域范圍比較廣，為了確保 高測(cè)量精準(zhǔn)度，就需要對(duì)測(cè)量區(qū)域進(jìn)行劃分，分成若干個(gè)小區(qū)域，建立出擬合 模型來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量。在高程擬合模型建立中，為了保證得到高程點(diǎn)的高精度，要嚴(yán) 格要

5、求高程的起算點(diǎn)，對(duì)高程起算點(diǎn)與點(diǎn)位穩(wěn)定性，這些因素都會(huì)影響到測(cè)量 精度。值得注意的是，在高程擬合中，為了保證水準(zhǔn)點(diǎn)能均勻排列，則測(cè)量區(qū)域 范圍屮的點(diǎn)數(shù)不能少于6個(gè)。（2）要選擇合理的高程擬合模型，在高程擬合模 型的選擇與應(yīng)用中，要與測(cè)量區(qū)域的情況結(jié)合在一起。通常情況下，耍選擇使用 數(shù)學(xué)中的平面擬合法與二次曲面擬合法，采用這兩種方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算控制區(qū) 域內(nèi)的控制點(diǎn)與待定點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效測(cè)量。若是使用這兩種結(jié)合形式，可以使用 高精度的高程異常值，這樣就算岀現(xiàn)誤差，誤差也不會(huì)太大。（3）還要選擇采 用合理的高程擬合方法，上文提到的平面擬合法與二次曲面擬合法都是比較常 用的。在實(shí)際工作中，因數(shù)學(xué)曲面模擬

6、中出現(xiàn)大地水準(zhǔn)面模型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)換算，在 工程測(cè)量中高程精度會(huì)受到數(shù)學(xué)模型計(jì)算精度產(chǎn)生的不利影響。數(shù)學(xué)精度出現(xiàn)誤 差會(huì)導(dǎo)致正常點(diǎn)高程和待測(cè)點(diǎn)高程出現(xiàn)較大的誤差，因此高程擬合方法的選擇 是十分重要的。除了上文提到平面擬合法與二次曲面擬合法外，還有多面函數(shù)法, 值得注意的是二次曲面擬合法的計(jì)算精度最高，能在工程測(cè)量屮發(fā)揮著十分重 要的作用。不管是那種方法的應(yīng)用，都耍結(jié)合觀測(cè)地的實(shí)際情況，結(jié)合觀測(cè)地的 地形、地貌等，選擇采用最佳的方式。2. 2大地高測(cè)量的優(yōu)化首先，要讓測(cè)量人員掌握正確的測(cè)量技能與方法，避免在實(shí)際測(cè)量因個(gè)人測(cè)量 習(xí)慣等因素影響，出現(xiàn)嚴(yán)重的測(cè)量誤差，也要充分考慮到外部環(huán)境因素的影響， 像在

7、測(cè)量天線比較高的工作上表常被忽視。另外，相關(guān)技術(shù)人員務(wù)必耍重視天線 高準(zhǔn)確度問(wèn)題，其也會(huì)影響到高程數(shù)據(jù)計(jì)算精準(zhǔn)度。在gps測(cè)量工作中，為充分 保證天線高精準(zhǔn)度，需要對(duì)3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行分別測(cè)量，且要保證得出來(lái)的測(cè)量數(shù)值， 需要從中取出平均值，確保誤差值不超過(guò)3mm范圍。還有要選擇出合適的測(cè)量站 點(diǎn)，因?yàn)間ps控制測(cè)量中會(huì)受到眾多環(huán)境因素的影響，也會(huì)影響到信號(hào)的接受 情況，在實(shí)際測(cè)量屮應(yīng)當(dāng)面對(duì)測(cè)量地周邊的環(huán)境的測(cè)量影響，并找出最恰當(dāng)?shù)?測(cè)量站點(diǎn)。述有在同步求差法的測(cè)量中，需耍采用同步求差法測(cè)量，將其測(cè)量距 離控制在20kin范圍內(nèi)，這種測(cè)量方法是gps測(cè)量比較常用的方法?？偨Y(jié)其優(yōu)點(diǎn) 是能將比較范圍中實(shí)現(xiàn)

8、測(cè)量，并且不會(huì)受到衛(wèi)星星歷與對(duì)流層、電流層的不利影 響，在整個(gè)過(guò)程屮要確保較小的誤差、較高的準(zhǔn)度，確保實(shí)際情況的同步觀測(cè)。2.3修正電離層誤差在修正電離層誤差，需要確保測(cè)量工作按照規(guī)定要求進(jìn)行，但是天氣狀況也會(huì) 影響到電測(cè)層的測(cè)量情況，對(duì)衛(wèi)星信號(hào)造成干擾，大氣電離層對(duì)衛(wèi)星信號(hào)也會(huì) 造成不利影響。因大氣電離層對(duì)衛(wèi)星信號(hào)有折射、反射的作用，而gps控制測(cè)量 應(yīng)用中，會(huì)造成gps接收衛(wèi)星信號(hào)過(guò)程中岀現(xiàn)嚴(yán)重的偏差。對(duì)于這種狀況，相關(guān) 人員要采取積極的措施，對(duì)電離層誤差進(jìn)行積極修正。首先，在野外測(cè)量時(shí)，要 盡量避開(kāi)不良天氣，一旦遇到不佳的天氣情況，大氣對(duì)流層中出現(xiàn)的物質(zhì)產(chǎn)生 不良影響，像惡劣天氣中的塵埃

9、就會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)造成很大的干擾，且會(huì)在空氣 中形成較為強(qiáng)烈的對(duì)流，影響到gps接收儀的正產(chǎn)工作，也就不能再接受到衛(wèi) 星信號(hào)，對(duì)高程計(jì)算精確度產(chǎn)牛不利影響。在日常生活中，需要對(duì)工程測(cè)量進(jìn)行 測(cè)量吋，要盡可能避免在不良天氣下進(jìn)行測(cè)量工作，要在天氣狀況良好的情況 下進(jìn)行工程測(cè)量工作，能在很大程度上減少gps測(cè)量誤差。另外，在電離層模型的修正中，要選擇恰當(dāng)?shù)碾婋x層模型修正方式，這樣才能 利用電離層模型進(jìn)行衛(wèi)星信號(hào)參數(shù)的較好修正。一旦的出來(lái)的參數(shù)放在電離層模 型中，需要對(duì)其進(jìn)行對(duì)比，就要實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)參數(shù)精度的有效修正。還有使用同 步觀測(cè)修正方式吋，其實(shí)際應(yīng)用是將兩個(gè)距離在20km范圍內(nèi)的觀測(cè)站進(jìn)行同吋 觀

10、測(cè)，要按照兩個(gè)不同觀測(cè)站的觀測(cè)差值進(jìn)行計(jì)算，確保電離層測(cè)量精度的不 出現(xiàn)誤差，并對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的參數(shù)精度實(shí)施有效的修正。在同步觀測(cè)修止方式的使 用中，能十分有效的減少誤差，在這種情況下的誤差甚至是可以忽略不計(jì)的。還 有一種方式是多頻觀測(cè)修正方式，其需要在同一個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)多個(gè)偽 距進(jìn)行工作，經(jīng)過(guò)計(jì)算不同頻率測(cè)量，最終得到偽距測(cè)量值的折射率，這個(gè)折 射改正數(shù)值計(jì)算出來(lái)，能幫助實(shí)現(xiàn)gps測(cè)量高程精度，并有效提高gps測(cè)量的精 度，為工程測(cè)量工作提供有力保障。3總結(jié)在工程測(cè)量中，應(yīng)用gps測(cè)量技術(shù)是十分明智選擇，其高定位精準(zhǔn)度、較廣應(yīng)用 范圍，操作便捷等優(yōu)勢(shì)，為工程測(cè)量工作提供很多保障。隨著工程建設(shè)規(guī)模的不 斷擴(kuò)大，gps測(cè)量技術(shù)更應(yīng)當(dāng)?shù)玫降耐茝V。相關(guān)工作人員耍對(duì)工程測(cè)量中g(shù)ps控 制測(cè)量平面及高程精度的不利影響因素進(jìn)行積極研究，對(duì)癥下藥，找出