黃創(chuàng) 李志勇

1.湖北鐵安檢測(cè)技術(shù)有限公司 湖北武漢 430000

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GPS 系統(tǒng)，即全球定位系統(tǒng)，最早主要是應(yīng)用于無(wú)線導(dǎo)航中，為交通工具或者個(gè)人用戶提供全天候、全球性、續(xù)航性高的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)三維坐標(biāo)服務(wù)[1]。現(xiàn)今 GPS 不斷地發(fā)展，除了導(dǎo)航也開始拓展到其它各行各業(yè)中，比如現(xiàn)今各種運(yùn)輸交通工具中的定位以及路線查找；勘探行業(yè)中觀測(cè)周邊環(huán)境，了解需要裝備的各項(xiàng)物品；地址海洋變化的實(shí)時(shí)監(jiān)控；對(duì)于國(guó)界以及領(lǐng)土海洋邊間的確定和標(biāo)記；測(cè)算大地的水準(zhǔn)面等等，都可以用到GPS 系統(tǒng)，尤其是在工程測(cè)量方面，不僅能夠精準(zhǔn)測(cè)量，還能夠有效降低測(cè)量成本。

1 提高 GPS 控制平面測(cè)量精度水平的方針政策

1.1 GPS 控制平面測(cè)量的要求

在工程項(xiàng)目的測(cè)量當(dāng)中平面的測(cè)量的方式方法較為容易，GPS控制平面測(cè)量主要是建立 GPS 系統(tǒng)中的一部分控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量工作，其中也包括了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，以及針對(duì)工程測(cè)量中精度和基準(zhǔn)方面采用的監(jiān)控手段，在進(jìn)行平面測(cè)量時(shí)要密切關(guān)注 GPS 系統(tǒng)中的控制網(wǎng)絡(luò)需要，按照國(guó)家制定的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐步控制，這樣才能保證在平面測(cè)量中采集到高精度數(shù)據(jù)。通常 GPS 系統(tǒng)都會(huì)使用相對(duì)定位法，尤其是出現(xiàn)在一部分對(duì)于 GPS工程平面測(cè)量精度要求標(biāo)準(zhǔn)較高的項(xiàng)目，就會(huì)選擇更加精確的網(wǎng)絡(luò)連接式或者是GPS 控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量的方式。

1.2 方針政策

提高 GPS 系統(tǒng)在控制平面測(cè)量的精度要注意以下四個(gè)環(huán)節(jié)：（1）在測(cè)量過程中為了保證控制平面測(cè)量的數(shù)據(jù)具有較高的精確性，就要保證在整個(gè)測(cè)量過程中各個(gè)控制點(diǎn)能夠獲取較高精度的數(shù)據(jù)，這就要求兩個(gè)相鄰的控制點(diǎn)之間能夠進(jìn)行同步測(cè)量，從而形成直接的觀察基線，有助于提升精準(zhǔn)度。（2）在設(shè)置 GPS 系統(tǒng)中的控制網(wǎng)點(diǎn)時(shí)，要注意網(wǎng)格當(dāng)中設(shè)置的最小步環(huán)的邊數(shù)要小于 6才能進(jìn)行。（3）在工程測(cè)了中 GPS 系統(tǒng)的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)也是有分級(jí)別的，如果需要更高的精度等級(jí)就需要盡可能的使用高等級(jí)的 GPS 系統(tǒng)控制點(diǎn)來(lái)聯(lián)網(wǎng)測(cè)量，比如說(shuō)國(guó)家級(jí)的 A 級(jí)或者 B 級(jí)網(wǎng)絡(luò)，城市的市級(jí) C 級(jí)網(wǎng)絡(luò)等等，以整體測(cè)量工具的提升來(lái)提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。（4）如果在測(cè)量過程中無(wú)法與標(biāo)準(zhǔn)較高的 GPS 系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，還可以通過增加測(cè)量時(shí)間的方式提高整體控制測(cè)量的精確性，同時(shí)可以使用基線向量的方式進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)算邊距的過程中利用精準(zhǔn)度更高的激光測(cè)量，從而有效提升測(cè)量的精準(zhǔn)度。

2 影響 GPS 高程測(cè)量精度的要素

2.1 大地高程測(cè)量精度難以保證

大地高程的 GPS 系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)很難采集到較為精確的數(shù)據(jù)，這主要是因?yàn)樵跍y(cè)量大地的高程測(cè)量時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)有多種因素產(chǎn)生或多或少的干擾，其中就包括數(shù)據(jù)的相對(duì)效應(yīng)，以及測(cè)量衛(wèi)星的時(shí)差變動(dòng)，這些因素與GPS 系統(tǒng)中關(guān)鍵性的衛(wèi)星系統(tǒng)有關(guān)，因此這種誤差的主要來(lái)源就是衛(wèi)星。此外也會(huì)因?yàn)?GPS 系統(tǒng)自身接收系統(tǒng)的調(diào)整出現(xiàn)一些誤差，這種誤差會(huì)直接導(dǎo)致大地高程測(cè)量的精度不能得到保障，因此在進(jìn)行大地高程測(cè)量時(shí)要注意優(yōu)先設(shè)置好控制點(diǎn)并檢查相關(guān)的測(cè)量設(shè)備，控制點(diǎn)的選擇直接關(guān)系到測(cè)量的精確程度。

2.2 幾何水準(zhǔn)導(dǎo)致測(cè)量精度誤差

要確保 GPS 控制測(cè)量能夠進(jìn)行高程測(cè)量，幾何水準(zhǔn)測(cè)量是不二之選，但是造成數(shù)值異常也要從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，高程測(cè)量中出現(xiàn)的數(shù)值異常主要是公式應(yīng)用中得出的，主要影響到數(shù)值的原因是：受到測(cè)量時(shí)地域性幾何水準(zhǔn)的影響，高程測(cè)量產(chǎn)生了一些列的高程測(cè)量變化性差值。這就表明了如果要采用 GPS 系統(tǒng)進(jìn)行幾何水準(zhǔn)測(cè)量，就要注意測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的異常數(shù)值，才能保證整個(gè)測(cè)量過程的精度。

2.3 測(cè)量當(dāng)?shù)丨h(huán)境較為復(fù)雜

現(xiàn)今許多工程測(cè)量時(shí)工程現(xiàn)場(chǎng)的周邊環(huán)境都比較復(fù)雜，從地形到地貌、從起伏程度到相關(guān)水文環(huán)境，加上地理位置比較偏僻，周邊的氣候以及地理環(huán)境比較惡劣，因此也會(huì)影響到工程測(cè)算的精準(zhǔn)程度，這會(huì)大大增加測(cè)量工作的測(cè)量?jī)?nèi)容、測(cè)量時(shí)間以及測(cè)量經(jīng)費(fèi)等等，這些情況對(duì)于GPS 控制測(cè)量法中針對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量都會(huì)造成負(fù)面影響，在一般的工程測(cè)量中一般會(huì)采用高程擬合的方式，借由直高程測(cè)量的方式進(jìn)行精度測(cè)量。首先是通過 GPS 控制測(cè)量法得到相應(yīng)的大地高程數(shù)值，再由這個(gè)高程數(shù)值減掉正常情況下的高程數(shù)值，從而獲得高程異常數(shù)值，再通過高程擬合的相關(guān)公式重新進(jìn)行計(jì)算，之后就得出大地水準(zhǔn)控制點(diǎn)。當(dāng)然在實(shí)際的測(cè)算中還會(huì)存在許多的原因影響到 GPS 系統(tǒng)控制測(cè)量的精確性，這都是需要一一解決或者克服的困難。

3 提高 GPS 控制測(cè)量中高程精度水平的方針政策

3.1 科學(xué)化設(shè)置高程測(cè)量的控制點(diǎn)

根據(jù)前文已經(jīng)可知高程測(cè)量的控制點(diǎn)選擇方式對(duì)于整個(gè) GPS控制測(cè)量中，高程測(cè)量的精度的程度有著較大的作用[2]。如果需要測(cè)量的范圍比較大，由于地球的本身是球體，很容易受到地表曲面率的影響形成測(cè)量誤差，因此要基于衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量區(qū)域的劃分，之后再進(jìn)行測(cè)量活動(dòng)，有效降低地表曲面率對(duì)于測(cè)量誤差的影響，尤其要注意的是在較小的區(qū)域中可以直接建立高程數(shù)據(jù)的擬合模型，以高程擬和的方式提升測(cè)量的進(jìn)度。

3.2 大地高程測(cè)量的注意事項(xiàng)

在 GPS 控制測(cè)量中，要注意大地高程測(cè)量不僅會(huì)受到外部環(huán)境的影響，還可能會(huì)受到操作人員操作習(xí)慣的影響，尤其要注意的是測(cè)量天線的高度要符合 GPS 控制測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量天譴的高度能夠直接影響到GPS 控制測(cè)量所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一般情況下需要設(shè)立三個(gè)不同位置的測(cè)量天線高度，從而活動(dòng)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下狀況下的數(shù)據(jù)情況，計(jì)算出天線高數(shù)據(jù)的平均值后還要確保天線高產(chǎn)生的誤差不能超過 3mm。在應(yīng)用 GPS 控制測(cè)量的過程中也要選擇合適的測(cè)量站點(diǎn)進(jìn)行有效的測(cè)量，確保數(shù)據(jù)能夠按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效接受，這就要求 GPS 控制測(cè)量時(shí)要選擇合適的地理環(huán)境進(jìn)行 GPS 信號(hào)的接受工作。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS 控制測(cè)量法能夠有效提升工程測(cè)量的精準(zhǔn)度，但是在工程測(cè)量時(shí)高程測(cè)量中往往會(huì)存在較多的因素導(dǎo)致測(cè)量誤差，平面與高程測(cè)量則變得比較難以掌握，因此要不斷加強(qiáng)管理，逐步減少測(cè)量中可能導(dǎo)致誤差的因素，后逐個(gè)分析，從而提高高程測(cè)量的精度。