工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析

王于

[摘要]GPS（全球定位系统）的出现和广泛应用，促进了人类社会在外太空领域研究的进一步发展。在工程测量中充分发挥全球定位系统的重要作用，控制测量平面和高程精度，对实现工程建设的最终目标具有非常重要的作用。本文主要从影响工程测量高程精度的影响出发，讨论工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的基本对策，从而实现提高工程平面和高程测量精度的重要目标。

[关键词]工程测量；GPS；测量平面；高程；精度

工程领域是国家重点领域，在工程测量领域充分发挥GPS的重要作用，利用GPS精度高、效率高、成本低、讯号穿透性强等特点进行工程测量，可以为工程测量数据准确性和可靠性提供充分的保障。目前，GPS定位技术已经取代了工程测量中的常规测量方法，GPS测量中已知点比较多，且分布均匀，可以为测量结果的准确度提供充分保障。但在部分工程测量中，依然存在一些问题，例如相对高差大、已知点分布位置不佳等，这些问题的存在都会对工程测量形成不利影响。

1影响工程测量高程精度的因素

高程是工程测量中容易出现的问题，高程测量结果是影响工程测量整体质量的重要因素之一。在工程测量中测量平面的精度比较好控制，但高程精度难以把控，要提高工程测量整体精度，就需要对高程测量进行严格控制。对于影响工程测量中高程精度的因素进行深入分析，可以总结出三方面的影响因素。

1.1难以获得高精度GPS大地高程观测数据

利用GPS对大地高的测量推算出精度较高的GPS正常高，需要获得高精度的GPS大地高程观测数据。但大地高程观测数据的准确性难以保障，通常影响大地高观测数据准确性的主要原因包括卫星钟差、相对效应等，这些因素都和卫星有直接关系，是与卫星相关的误差。除此之外，接收设备的误差，也会对数据处理准确性产生不利影响。在工程测量中应用GPS测量方法，需要确保控制点位置的准确性以及接收机的数量，只有这样才能确保观测获取的数据满足要求。以此可以看出，工程测量中难以获得高精度GPS观测数据的主要影响因素是控制点的位置。

1.2高精度的几何水准测量起算点难以获得

利用GPS进行工程测量时，对于公共点几何水准测量精度，需要从控制测量点的大地高和高程异常值出发。而高程异常值主要是运用数学方法计算得到的，与测区几何水准高程测量值和某些点的大地高的差值有关。所以，在工程测量中，为了确保高程测量结果准确性和可靠性，就需要对水准测量各方面数值进行严格要求。

1.3实际测量环境的复杂性

建设工程一般都处于环境比较恶劣的地区，在这些地区对工程高程进行测量，容易受多种因素的影响，如工作量大、测量费用高以及测量时间长等，这些因素的存在都会对测量结果形成不利影响。工程高程测量中采用GPS的方法进行测量，通常会采用高程拟合方法计算出的大地高减去正常高，得到高程异常值，再用高程拟合方法计算出大地水准点，但用于实际测量中存在的问题，导致测量结果往往难以达到工程所要求的精度，对工程测量水平形成不利影响。

2GPS控制测量平面和高程精度的对策

针对长期工程测量实践总结出了一些影响测量平面和高程精度的问题，这些问题的存在对工程测量整体质量形成了不利影响。要提高工程测量结果的准确性和可靠性，就必须提出具有针对性的解决对策，严格控制测量平面和高程的精度，从而为工程测量整体质量提供充分保障。

2.1提高大地高测量结果的精度

在工程测量中GPS控制高程精度，需要先控制大地高测量精度。其一，必须发挥同步观测法的优势，对数据进行简单处理。最大限度减小同步观测站受对流层影响，缩小卫星星历误差，只有这样才能将误差降低到最低程度，从而为大地高测量精度提供充分保障；其二，GPS对于大地高的测量，需要科学选择测量地址，使观测点位置不仅满足相关规定要求，还需要根据实际测量环境，制定出科学的地址选择方案，从而确保GPS大地高测量精度；其三，需要确保天线高的位置，使其位置选择准确，只有这样才能避免GPS测量误差的出现。

2.2选用科学的数学模型

工程平面和高程测量中都会使用到数学模型，数学模型是否科学在很大程度上决定测量精度是否符合要求。由于大地水准面是一个不规则的曲面，在测量中如果用一个规则的平面或者曲面进行模拟，就会出现模型误差，这种误差与地形的复杂程度有非常大的关系。为了进一步提高平面和高程测量精准度，就需要选择科学的数学模型。常用的拟合方法主要包括平面拟合法、二次曲面擬合法以及多面函数法。通过对这几种拟合方法的实践研究发现，二次曲面拟合法应用于GPS工程测量中，更能够确保测量结果的科学性。因此，在工程测量中GPS控制测量平面和高程精度时，必须结合实际情况，选择科学的数学模拟方法。

3结语

综上所述，工程测量中GPS控制测量平面和高程精度具有十分重要的作用，利用GPS的优势，可以为工程测量精度提供充分的保障。endprint