趙永剛

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，GPS技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如航空領(lǐng)域、導(dǎo)航領(lǐng)域、工程領(lǐng)域等。在工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是為了提高測(cè)量的精度和準(zhǔn)度，對(duì)高程誤差進(jìn)行修正。本文將從GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用出發(fā)，分析它的應(yīng)用現(xiàn)狀和經(jīng)常出現(xiàn)的一些問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決策略，提高測(cè)量技術(shù)的質(zhì)量，從而保證工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)量；GPS控制；測(cè)量平面；高程精度分析

1.工程測(cè)量中GPS技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在我國(guó)的工程項(xiàng)目建設(shè)中，GPS技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，例如在路橋工程建設(shè)中測(cè)量技術(shù)中的應(yīng)用等。它具有多方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，測(cè)量效率高、定位非?？臁?zhǔn)確性高。在我國(guó)工程建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用，尤其是在野外進(jìn)行勘察時(shí)，采用便攜式的GPS設(shè)備，非常方便實(shí)用，加強(qiáng)了測(cè)量工作的可操作性。在一般情況下，該技術(shù)主要是通過(guò)衛(wèi)星定位技術(shù)和遙感技術(shù)來(lái)進(jìn)行技術(shù)操作的，因此在測(cè)量中要考慮衛(wèi)星的運(yùn)行軌道和信號(hào)的接收情況，但是這個(gè)方法在測(cè)量高程的時(shí)候，由于大氣層中的干擾因素比較多，會(huì)對(duì)信號(hào)的接收產(chǎn)生一定的影響，直接了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，

2.工程測(cè)量技術(shù)中GPS技術(shù)產(chǎn)生誤差的一些原因

2.1GPS大地高的測(cè)量精度

只有得到精準(zhǔn)的GPS測(cè)量數(shù)據(jù)，才有可能推出精準(zhǔn)的大地高的數(shù)據(jù)。通常情況下，影響大地高測(cè)量精準(zhǔn)度因素有以下幾種：衛(wèi)星鐘差、相對(duì)論效應(yīng)等；與信號(hào)相關(guān)的誤差有對(duì)流層延遲、電離層延遲、多路效應(yīng)等：與接受設(shè)備有關(guān)的誤差有天線對(duì)中誤差、整平誤差、量取天線高產(chǎn)生的誤差等；在有已知坐標(biāo)的影響下，選擇會(huì)產(chǎn)生誤差的模型，直接影響最終的測(cè)量處理數(shù)值。所以在利用該數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量時(shí)，要保證控制網(wǎng)各網(wǎng)點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性，保證接收設(shè)備的數(shù)量，滿足測(cè)量的要求。同時(shí)測(cè)量方法也要使用到位，明確衛(wèi)星的截止高度角和天線的具體高度，對(duì)這些因素的嚴(yán)格要求在一定程度上會(huì)減少誤差，提高測(cè)量的精準(zhǔn)度。

2.2公共點(diǎn)幾何水準(zhǔn)測(cè)量精度

通常情況下，在進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的匯總時(shí)，進(jìn)行大地高和高程異常值的差值，從而得到正常的數(shù)值。通過(guò)數(shù)學(xué)擬合的形式，進(jìn)行一定的計(jì)算，可以得到高程異常值，并且數(shù)值與大地高和相應(yīng)的水準(zhǔn)高程測(cè)量值的差值有關(guān)系。因此，在實(shí)際的測(cè)量中，要注意大地高和相應(yīng)的水準(zhǔn)高程的測(cè)量，要注意水準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)起算點(diǎn)的精確度，嚴(yán)格水準(zhǔn)測(cè)量的精度等級(jí)，符合測(cè)量技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)，從而提高整個(gè)的測(cè)量質(zhì)量。

2.3GPS高程擬合的方法

高程異常是通過(guò)大地高和正常高的差值確定，該數(shù)值經(jīng)過(guò)高程擬合，得出似大地水準(zhǔn)面。通過(guò)采用合理的結(jié)算方式，解出未知點(diǎn)的高程異常，這是高程擬合方法的基本應(yīng)用。相對(duì)而言，傳統(tǒng)的測(cè)量方式對(duì)精度的測(cè)量還是有一定優(yōu)勢(shì)的，但是測(cè)量的工程量過(guò)大，耗費(fèi)的工作時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備攜帶不方便。對(duì)于一些施工環(huán)境比較復(fù)雜的地區(qū)，進(jìn)行傳統(tǒng)的測(cè)量很耗費(fèi)精力、財(cái)力，拖延了施工進(jìn)程。GPS技術(shù)可以減少工作量，用水準(zhǔn)測(cè)量的方式進(jìn)行一部分的高程檢測(cè)，可以通過(guò)這些高程測(cè)量的數(shù)值，進(jìn)行高程擬合，得出其他部分的高程值。

3.提高GPS高程測(cè)量精準(zhǔn)度的措施

3.1選擇高精度的GPS接收儀

在實(shí)際測(cè)量中，信號(hào)的傳輸和接收質(zhì)量是非常重要的，是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。對(duì)于一些精準(zhǔn)度不是很高的接收儀器來(lái)說(shuō)，對(duì)各種信號(hào)的感知能力差，敏感程度低，造成對(duì)信號(hào)的分類處理不明確，信號(hào)接收的不全面，這會(huì)對(duì)最終的結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。尤其是在施工環(huán)境比較復(fù)雜的地區(qū)，干擾因素比較多，產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)直接影響接收設(shè)備的工作。所以，要選擇高精度的接收儀器，能夠?qū)π盘?hào)產(chǎn)生精密的處理和分類，對(duì)于不同的信號(hào)能夠進(jìn)行甄別。選擇有用的信息，消除干擾信號(hào)，從而提高測(cè)量的精度。

3.2選擇合適的天氣

GPS技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)天氣條件比較敏感。在實(shí)際的操作中。天氣條件是個(gè)不確定的因素，需要進(jìn)行防控。大氣中的對(duì)流層會(huì)產(chǎn)生各種類型的干擾因素，產(chǎn)生輻射和磁場(chǎng)。空氣對(duì)流比較嚴(yán)重，風(fēng)比較大的天氣，干擾因素愈加強(qiáng)烈，對(duì)信號(hào)接收來(lái)說(shuō)更加困難，即便是接收到信號(hào)，也會(huì)造成信號(hào)的失真。所以，在進(jìn)行工程測(cè)量中，一般要選擇天氣條件比較好的狀況下進(jìn)行施工，減少外界干擾，保證信號(hào)接收工作正常進(jìn)行。

3.3對(duì)電離層進(jìn)行修正

電離層會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生吸收、反射、折射的作用，導(dǎo)致接收儀器接收到的信號(hào)容易產(chǎn)生一定的偏差，在實(shí)際的測(cè)量中，要采用各種合適的觀測(cè)而方式對(duì)電離層進(jìn)行修正。第一，多頻觀測(cè)。指的是在同一個(gè)地點(diǎn)對(duì)多個(gè)偽距進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)在不同頻率下，測(cè)量的數(shù)值存在一定的折射率差異，然后根據(jù)出各種差異進(jìn)行修正。第二，建立電離層模型。在使用單頻進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一般可以采用電離層模型進(jìn)行修正，可以將實(shí)際測(cè)得的數(shù)值與電離層模型中的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)出現(xiàn)的差異進(jìn)行修正。第三。采用同步觀測(cè)的方式，在同一個(gè)測(cè)量地點(diǎn)，可以設(shè)置多個(gè)接受儀器，通過(guò)兩者基線觀測(cè)的差值對(duì)電離層進(jìn)行修正，保證后期測(cè)量工作的精確性。

3.4合適的高程擬合模型

在該技術(shù)的應(yīng)用中，高程擬合的方法比較常用，所以要選擇合適的高程擬合模型。由于涉及到大量的計(jì)算，所以要提高數(shù)學(xué)計(jì)算的精度，可以采用平面擬合、二次曲面擬合等方式，其中二次曲面擬合方式計(jì)算精度相對(duì)較高，能夠減少誤差，但是也會(huì)受地形條件的限制。因此在操作中，要根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的方法，保證測(cè)量的精準(zhǔn)度。

4.結(jié)語(yǔ)

GPS技術(shù)的應(yīng)用，改善了傳統(tǒng)測(cè)量方式的弊端，提高了工作效率。但在高程測(cè)量等方面還存在一定的不足，需要加以改進(jìn)，提高測(cè)量的精準(zhǔn)度，保證工程的質(zhì)量。