【摘 要】在科技的支撐下，GPS技術(shù)在工程測(cè)量當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是糾正高程測(cè)量誤差，能發(fā)揮積極的作用。文章將對(duì)工程測(cè)量中GPS技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，就高程測(cè)量精度的影響因素做以研究，通過(guò)采取必要的手段，以保證工程測(cè)量的準(zhǔn)確性，從而使工程能夠順利地實(shí)施。

【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量；GPS控制測(cè)量；平面；高程精度；分析

GPS測(cè)量技術(shù)之所以能夠在工程測(cè)量當(dāng)中得到廣泛的應(yīng)用，主要是因?yàn)槠淇臻g衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及用戶設(shè)備實(shí)現(xiàn)了完整的信息交流，這種信息的無(wú)縫對(duì)接有效地避免了人為誤差的出現(xiàn)，保證了測(cè)量信息的真實(shí)性。自GPS測(cè)量技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，測(cè)量技術(shù)也日趨成熟，逐漸取代了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，對(duì)于保證工程測(cè)量的準(zhǔn)確性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、高程測(cè)量精度誤差出現(xiàn)的原因

（一）GPS大地高的測(cè)量精度

在確定GPS大地高程觀測(cè)數(shù)據(jù)之后，可以計(jì)算出GPS正常高。GPS大地高測(cè)量精度的影響因素主要與衛(wèi)星誤差、衛(wèi)星鐘差以及信號(hào)傳輸和電離層延遲等有著直接的關(guān)系，同時(shí)，系統(tǒng)的生成模型造成的誤差也較為常見(jiàn)。當(dāng)GPS處于靜態(tài)下進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，首先要確定控制點(diǎn)，保證控制點(diǎn)的準(zhǔn)確性，然后安裝信號(hào)接收設(shè)備。但在實(shí)際測(cè)量當(dāng)中，因忽視操作流程，對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確工作不充分，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確，且采樣的時(shí)間未達(dá)到既定時(shí)間，也使高程測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性不足。

（二）公共點(diǎn)幾何水準(zhǔn)測(cè)量精度

一般情況下，運(yùn)用GPS測(cè)量值進(jìn)行高程測(cè)量后，出現(xiàn)的誤差值與大地測(cè)量值異常若能夠得到有效的控制，可有保證測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確性。高程異常值的計(jì)算運(yùn)用的是數(shù)學(xué)方法。同時(shí)，測(cè)量點(diǎn)的GPS大地高以及相應(yīng)的幾何水準(zhǔn)高程測(cè)量值之間也存在必然的聯(lián)系，所以，在測(cè)量的過(guò)程中要保證幾何水準(zhǔn)高程測(cè)量值的準(zhǔn)確性尤為重要。

（三）GPS高程擬合的方法

GPS高程擬合是通過(guò)GPS測(cè)量技術(shù)獲得大地高，然后通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量取得正常測(cè)量高度，之后比較大地高與正常高之間的差異，根據(jù)異常高程擬合出似大地水準(zhǔn)面，最后計(jì)算出未知測(cè)量點(diǎn)的高程異常。傳統(tǒng)高程測(cè)量，需要投入較大的人力、物力以及財(cái)力，并且設(shè)定的觀測(cè)時(shí)間也較長(zhǎng)，測(cè)量的精準(zhǔn)度卻不高，尤其對(duì)地形較為復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行高程測(cè)量，測(cè)量的精準(zhǔn)度更是難以掌握。對(duì)此，采用水準(zhǔn)測(cè)量方法來(lái)測(cè)量高程，設(shè)定相對(duì)較少的GPS點(diǎn)，進(jìn)行高程測(cè)量，然后通過(guò)高程擬合技術(shù)獲得其他GPS點(diǎn)的高程。在實(shí)際測(cè)量中，因?qū)M合模型選取不恰當(dāng)導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果不精確，也是造成高程測(cè)量誤差出現(xiàn)的主要原因之一。

二、在工程測(cè)量中高程精度控制的具體措施

在工程領(lǐng)域運(yùn)用GPS技術(shù)實(shí)行高程精度測(cè)量時(shí)，需要對(duì)其工作原理以及高程擬合等有充分地認(rèn)知，以保證高程精度測(cè)量的準(zhǔn)確性。

（一）選用高精度的 GPS 接收儀

在用GPS技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，選用的衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備性能要優(yōu)良，以避測(cè)量誤差的產(chǎn)生。對(duì)于GPS接收儀，若接收信號(hào)儀器不良，周圍存在較多的信號(hào)干擾，地質(zhì)條件復(fù)雜等，很容易出現(xiàn)信號(hào)干擾，致使測(cè)量誤差的出現(xiàn)。同時(shí)，高精度的GPS接收儀在測(cè)量的過(guò)程中，運(yùn)用的是高精度測(cè)量的計(jì)算方法，對(duì)于信號(hào)在傳輸和接收時(shí)產(chǎn)生的數(shù)值偏差十分敏感，可有效區(qū)分干擾信號(hào)和正常信號(hào)，進(jìn)而獲得精準(zhǔn)的測(cè)量值。

（二）在適宜的天氣下進(jìn)行測(cè)量

在大氣流層當(dāng)中，存在較多的干擾物質(zhì)，尤其在復(fù)雜的天氣狀況下，GPS接收儀對(duì)于信號(hào)的接受敏感度會(huì)有所下降，導(dǎo)致信號(hào)失真，造成高程計(jì)算出現(xiàn)偏差。因此，在運(yùn)用GPS進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，最好選擇在天氣條件良好的情況下進(jìn)行，以避免不良天氣對(duì)測(cè)量機(jī)結(jié)果造成的誤差。

（三）對(duì)電離層誤差進(jìn)行修正

大氣電離層對(duì)于衛(wèi)星信號(hào)的折射與反射等作用，會(huì)使信號(hào)在穿過(guò)電離層進(jìn)入到GPS接收儀時(shí)，出現(xiàn)較大的偏差，為此，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，采用多頻觀測(cè)、電離層模型、同步觀測(cè)等方式，以保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

1.多頻觀測(cè)

多頻觀測(cè)主要通過(guò)一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)對(duì)其他偽距點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，然后與不同頻率下偽距點(diǎn)穿過(guò)電離層后，在電離層折射和反折射等影響下獲得測(cè)量值，通過(guò)誤差值比較，以改正側(cè)量值，從而提高GPS的測(cè)量精度。

2.電離層模型

通常，單頻GPS接收儀在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，可用導(dǎo)航電文提供的電離層模型對(duì)誤差參數(shù)進(jìn)行修改。將測(cè)量之后所得的參數(shù)放于導(dǎo)航電文提供的電離層模型當(dāng)中，進(jìn)行參數(shù)對(duì)比，并對(duì)其進(jìn)行修正，獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)值。

3.同步觀測(cè)

在某一測(cè)量點(diǎn)上設(shè)置多臺(tái)GPS接收測(cè)量?jī)x，然后通過(guò)對(duì)接受到的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量精度計(jì)算，以獲取高精度的電離層測(cè)量數(shù)值。

（四）在進(jìn)行工程測(cè)量的時(shí)候測(cè)量基站與測(cè)量點(diǎn)的選擇

GPS測(cè)量技術(shù)在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，需要選擇準(zhǔn)確的測(cè)量基站及測(cè)量點(diǎn)，這對(duì)于保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性具有重要的作用。在地形條件相對(duì)復(fù)雜的地區(qū)，如地下介質(zhì)密度不均勻，測(cè)量場(chǎng)地存在較強(qiáng)的磁場(chǎng)等，很容易影響測(cè)量信號(hào)的接收。所以，在GPS工程測(cè)量時(shí)，最好選擇空曠的地帶，且相對(duì)基站間距穩(wěn)定，與實(shí)際工程需要相符合的測(cè)量基站和測(cè)量點(diǎn)，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

（五）天線測(cè)量精度

為了有效保證GPS測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，測(cè)量人員要對(duì)天線測(cè)量的準(zhǔn)確度給予足夠的重視，尤其是在野外測(cè)量時(shí)，若天線以發(fā)散狀斜向上，導(dǎo)致高程測(cè)量的測(cè)量基站選擇誤差，很容易造成測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確，因此，在測(cè)量的過(guò)程中，測(cè)量人員要對(duì)設(shè)備的放置位置以及工作形態(tài)等進(jìn)行細(xì)致的檢查，以提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（六）選擇合適的高程擬合數(shù)學(xué)模型

在進(jìn)行高程擬合測(cè)量的過(guò)程中，因數(shù)據(jù)換算出現(xiàn)的問(wèn)題，也會(huì)使正常點(diǎn)與待測(cè)點(diǎn)的高程測(cè)量出現(xiàn)誤差。一般采用平面擬合法、二次曲面擬合法、樣條函數(shù)法以及多面函數(shù)法等進(jìn)行計(jì)算，其中二次曲面擬合法計(jì)算得到的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度較高，能夠有效降低測(cè)量誤差的出現(xiàn)，但受地質(zhì)地形條件的限制，所以，計(jì)算起來(lái)相對(duì)復(fù)雜，耗費(fèi)的時(shí)間也較多，一般，只有在進(jìn)行大的工程量測(cè)算時(shí)才會(huì)用到。

三、結(jié)語(yǔ)

GPS 測(cè)量技術(shù)不僅應(yīng)用的范圍較為廣泛，同時(shí)也能克服地質(zhì)條件、環(huán)境因素等的影響，為全天候作業(yè)，獲取準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)創(chuàng)造了條件。GPS測(cè)量技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，不僅提高了測(cè)量的精度，同時(shí)也提高了工程建設(shè)效率。盡管如此，GPS在控制測(cè)量平面與高程精度測(cè)量當(dāng)中仍存在一定的問(wèn)題，為了進(jìn)一步提高GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用效果，發(fā)揮穩(wěn)定的作用，采用必要的干預(yù)措施，對(duì)于提供測(cè)量的準(zhǔn)確性具有一定的作用。目前，我國(guó)一些地區(qū)已經(jīng)進(jìn)行了大地水準(zhǔn)面精化工作，可以滿足部分工程測(cè)量的需要，所以，在適宜的條件下，善于抓住可利用的資源的，通過(guò)實(shí)踐加以充實(shí)，對(duì)于提高技術(shù)應(yīng)用水平具有重要的影響。

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