【摘要】GPS高程測量被廣泛應(yīng)用于工程測量和大地測量等諸多領(lǐng)域，它具有全天候、高精度、全天時等優(yōu)點，GPS的精準(zhǔn)度對于高程測量有重要的影響。隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，GPS測量技術(shù)也需要不斷完善和發(fā)展。本文主要是介紹了GPS高程測量的基本原理，并在分析基本原理的基礎(chǔ)之上探析GPS的影響因素，最后提出了提高GPS高程測量的對策。

【關(guān)鍵詞】GPS高程測量；影響因素；對策

1 GPS高程測量的基本原理及應(yīng)用現(xiàn)狀

高程測量的基準(zhǔn)面是地面點高程的起算面，常見的高程基準(zhǔn)面有三種：似大地水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面、橢球面，不同的高程基準(zhǔn)面對應(yīng)著相應(yīng)的高程系統(tǒng)，依次為正常高、正高、大地高高程系統(tǒng)。由于似大地水準(zhǔn)面所形成的體形是與整個地球最為接近的體形，因此通常采用似大地水準(zhǔn)面作為高程基準(zhǔn)面。

GPS技術(shù)在如今社會已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，如此一來GPS精密測高便對傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測高造成了很大的威脅，GPS精密測高相對于傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測高具有以下幾點優(yōu)勢：第一，測量的精確度高、誤差小，這一準(zhǔn)確性在測站跨越距離上表現(xiàn)尤為突出；第二，測量效率高、速度快；第三，全天候、全自動。但是，受到似大地水準(zhǔn)面模型的制約，GPS不能獲得精準(zhǔn)測量結(jié)果，這一不精準(zhǔn)在GPS大地高和海拔高的轉(zhuǎn)換中尤為突出，這一問題對于GPS高程的運(yùn)用造成了直接影響。

2 影響GPS高程測量的因素

2.1天線高導(dǎo)致GPS高程測量的誤差

GPS高程測量的誤差源于天線高。GPS系統(tǒng)通過使用定長流動桿來減少誤差出現(xiàn)的可能，測量過程中使用三角架需要經(jīng)常變化高度，所以對天線高測量進(jìn)行仔細(xì)檢查是一項重要的工作。天線相位中心的變化也是一個不容易被注意的問題，天線的機(jī)械中心一般與電子相位中心不重合，電子相位中心的變化，這種變化是由接收信號的方位角、高度角和頻率造成的。所以說，電子相位中心的變化和整個可見天球的相位中心的變化都是重要的因素。

2.2衛(wèi)星分布不對稱導(dǎo)致GPS高程測量的誤差

在確定平面位置時可以通過對衛(wèi)星的選擇和觀測時段來保證衛(wèi)星分布的基本對稱，達(dá)到減弱或者消除衛(wèi)星信號傳播過程中的大氣延遲誤差和星歷誤差以及距離測量中的偏差。由于測高中被測衛(wèi)星在地面上，所以衛(wèi)星分布具有不對稱性，這種因素不可避免，這是由于GPS高程測量的本質(zhì)所決定的。

2.3基線起算點的坐標(biāo)誤差導(dǎo)致GPS高程測量的誤差

對基線的向量進(jìn)行解算的過程中，起算點數(shù)據(jù)來源于該基線的某個端點坐標(biāo)，因此這個端點坐標(biāo)產(chǎn)生的誤差對基線向量解算具有重要影響。要將誤差降低，需要注意兩方面，一方面找到附近的關(guān)聯(lián)點，通過聯(lián)測提高精確度，另一方面通過反復(fù)解算降低誤差。

2.4多路徑效應(yīng)導(dǎo)致GPS高程測量的誤差

多路徑效應(yīng)即測站附近發(fā)射物反射來自衛(wèi)星直接發(fā)射的信號和來自衛(wèi)星的信號同時被接收機(jī)接受。兩種信號之間的相互影響產(chǎn)生了多路徑誤差。多路徑誤差分為兩種，直接的和間接的，多路徑效應(yīng)是影響實時GPS測量GPS定位測量中心中的最嚴(yán)重的一種誤差。當(dāng)觀測時間較短時，多路徑效應(yīng)的影響會非常大，而當(dāng)有足夠的觀測時間時，多路徑效應(yīng)的影響則會因為衛(wèi)星幾何位置的變化將其影響減小。天線周圍的環(huán)境對于多路徑效應(yīng)有很大的影響。

除此之外，GPS儀器精度、起算點、GPS高程擬合數(shù)學(xué)模型等等對于GPS高程測量精度都有一定的影響。

3 提高GPS高程測量精度的對策

3.1 合理規(guī)劃設(shè)計GPS網(wǎng)圖形結(jié)構(gòu)

GPS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于高程精度有重要的影響。對數(shù)據(jù)采集活動進(jìn)行合理有效地規(guī)劃，科學(xué)設(shè)計GPS網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)，能夠提高GPS高程測量的精度。因此強(qiáng)化圖形結(jié)構(gòu)對于數(shù)據(jù)的采集、觀測的精度是提高GPS高程測量精度的有效措施。GPS網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的優(yōu)化受到實際情況的限制，通常情況下，多采用全面三邊網(wǎng)網(wǎng)形，這種網(wǎng)型結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好，具有較高精度的點位。另外對于網(wǎng)型結(jié)構(gòu)的設(shè)計要與實際情況相結(jié)合，例如四邊網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)適宜加密控制網(wǎng)或工程控制網(wǎng)，在山區(qū)觀測，可使用整體三角網(wǎng)，這樣不但便于觀測更節(jié)約成本

3.2 GPS選點需要遵循適當(dāng)選點的原則

GPS的觀測精度受點位選取的影響，適當(dāng)選點才能提高精度。適當(dāng)選點需要充分了解測區(qū)的原有控制點的實際情況，按照測區(qū)情況具體情況具體分析，掌握測量工程對精度的定位，根據(jù)這一定位，了解測區(qū)情況，根據(jù)觀測規(guī)范進(jìn)行GPS的選點。選點的主要原則有：首先，選擇視野開闊的空間安排測站，場內(nèi)的障礙物高度角不得大于15度；其次，測站必須要與高壓設(shè)備、電力設(shè)備保持一定的距離，避免周圍磁場干擾信號；再次，測站要遠(yuǎn)離大片的水域和高電磁反應(yīng)；最后，將易于保存和觀測的地方作為點位的安排地。

3.3 確保高質(zhì)量的星歷和參考坐標(biāo)

星歷和參考坐標(biāo)的影響主要體現(xiàn)在對三維坐標(biāo)方面。在進(jìn)行星歷和參考坐標(biāo)設(shè)計的過程中，應(yīng)該將雙頻機(jī)觀測、同步觀測和電離層模型更改結(jié)合起來，得到其差值，從而降低電離層誤差對觀測結(jié)果產(chǎn)生的不利影響。

3.4 正確選擇衛(wèi)星的空間位置，確保其能見度

衛(wèi)星的空間位置和能見度對于高程測量有很大的影響?？臻g位置與精度因子有直接的關(guān)系，據(jù)相關(guān)調(diào)查研究顯示，精度因子與GPS絕對定位之間呈現(xiàn)正比例關(guān)系，然而精度因子又受到衛(wèi)星幾何分布的影響。當(dāng)測站與觀測衛(wèi)星構(gòu)成的幾何體體積越大，空間位置精度因子越小，觀測進(jìn)度越高。

4 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，GPS高程測量廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。對于人們的生活有著重要的作用和影響，而GPS高程測量中的誤差難以避免，影響其誤差的因素有很多，如何避免誤差的存在是當(dāng)前亟待解決的問題。綜上所述，在實際的工作中，相關(guān)工作人員一定要把對GPS高程測量的影響因素進(jìn)行全面整合，不斷提高GPS高程測量的精度，為之后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 嚴(yán)義強(qiáng).論GPS高程測量的影響因素與對策[J].測繪與空間地理信息，2013，（08）：40-41.

[2] 蘇君.淺談GPS高程測量的影響因素[J].黑龍江科技信息，2012，（26）：56-57.

[3] 李志超，賈雷曉.傳統(tǒng)高程測量方法與GPS高程測量的比較分析[J].山西建筑，2013，（12）：88-89.