吳修坤
摘 要 GPS測量技術(shù)的出現(xiàn)對于傳統(tǒng)測量方式來說是一次改革和創(chuàng)新,GPS測量技術(shù)極大地提升了工程測量的速度。本文具體從加強高線高度的測量、高程數(shù)字模型、加強對于大氣監(jiān)測、加強測量控制點的布置、控制電離層時間和誤差等方面進行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞 GPS平面測量;高程精準度;提高措施
前言
平面控制測量的目的在于通過對于測區(qū)的精準測量減少誤差,保障測圖和施工的精準性。在平面測量中高程異常是較為常見的現(xiàn)象,加強GPS精準度高程異常是必須解決的問題。
1GPS技術(shù)測量優(yōu)勢
在傳統(tǒng)的平面控制測量中通常使用三角測量和導(dǎo)線測量以及交會法定點測量的方式,后來隨著GPS技術(shù)的興起以及在世界范圍內(nèi)的普及,平面測量技術(shù)開始使用GPS技術(shù)進行測量。GPS技術(shù)是在衛(wèi)星定位技術(shù)和遙感技術(shù)的前提下進行發(fā)展的,GPS技術(shù)測量也依賴于此。GPS與傳統(tǒng)的人工測量相比其優(yōu)勢在于,大大縮減了測量前的準備工作以及實際測量步驟具有施工方便、定位速度快、所消耗時間短、測量精準度高、方便攜帶的優(yōu)勢。GPS技術(shù)的便攜性也是傳統(tǒng)測量方式無法比擬的,在戶外進行平面測試時受到場地的限制一些較大的設(shè)備攜帶不便,GPS技術(shù)就發(fā)揮了它的優(yōu)勢。并且GPS測高技術(shù)工作不受到距離的限制,GPS定位具有速度快,全自動化的特點。隨著GPS技術(shù)的不斷提高,其測量精準度越來越高,目前GPS高差精度在5~10m左右。在山區(qū)、丘陵等地區(qū)進行測試時使用GPS技術(shù)極大地縮減了工程量。同時在進行測量時要考慮到大氣環(huán)境的因素,衛(wèi)星定位以及遙感技術(shù)受到大氣氣流的影響其精準度得不到保障,對于測量工作帶來很大的阻礙。
2高程異常產(chǎn)生的原因
高程異常主要產(chǎn)生的原因是重力受力不均。高程異常會給GPS測量帶來很大的影響,高程異常過大會導(dǎo)致已確定的可控制點無法使用[1]。GPS水準點的選址也是導(dǎo)致高程異常的重要原因之一,在地性條件較為復(fù)雜,坡度起伏比較大的地方,地形點高差會加大高程異常。因此在進行水準點的確定時應(yīng)選擇高程相近的地方,減少地形起伏帶來的高程差異,提高GPS平面測試的精準度。
3加強GPS控制高程精度測量的方式
(1)加強高線高度的測量。GPS在進行測量時容易受到外界因素的影響,測量天線高度的問題一直以來容易受到測量人員的忽視,對于整體的測量效果造成嚴重的影響。其主要原因在于天線的高度直接影響著高程測量的效果,在實際工作中通常需要對于天線的位置進行調(diào)控,縮減其產(chǎn)生的誤差[2]。
(2)解決高程異常的方法。在GPS高程測量方面有一系列的要求,測量工作應(yīng)該在滿足這些條件的情況下進行首先高程異常的問題。為了避免這一類的問題,在最初選擇水準點時要盡量選擇高程相近的地方。參考橢圓球面也是高程異常產(chǎn)生的主要因素之一,在測量工作中普遍使用的是1980西安坐標系。在地勢較為平緩的區(qū)域可采用靜態(tài)相對定點的方式進行采集。水準點的數(shù)量主要是按照當?shù)氐匦未_定的,在平原區(qū)域水準點的數(shù)量應(yīng)不少于6個,在丘陵地段水準點的數(shù)量不應(yīng)少于10個。
(3)使用高程數(shù)字模型。GPS平面測量中的高程控制點是指利用已知作為參照對于未知點進行高程測量的工作,測量中的已知點就是高程控制點[3]。在實際的工程測量中,當工程測量范圍比較大時,測量結(jié)構(gòu)容易受到地表環(huán)境的影響從而產(chǎn)生誤差。因此在進行大范圍測量時要嚴格按照相關(guān)標準進行測量區(qū)域的劃分保障其精準性。除此之外在進行測量前需要建立數(shù)字高程模型對于地形環(huán)境的模擬對于地形坡度、坡向以及整體坡度變化等進行立體的模擬,加強了數(shù)據(jù)測量的準確性,數(shù)字高程模型在地形測繪方面應(yīng)用較為廣泛。
(4)加強對于大氣監(jiān)測。在進行GPS平面測量之前首先應(yīng)對測量地點的環(huán)境氣候等影響因素。就基本運作而言GPS技術(shù)對于工作環(huán)境的要求不高,機械在零下二十攝氏度到零上七十攝氏度之間都可以工作,但在這個環(huán)境下只能保證GPS機器可以保持運作,但是不一定可以達到最佳的測試效果。為了保證測試的精準性,其環(huán)境溫度范圍最好在十五到三十五攝氏度之間,并且GPS定位技術(shù)不適宜在特殊天氣下進行使用,電子測量設(shè)備周圍環(huán)境過高或者過低都會對于測量結(jié)果產(chǎn)生影響。例如在雷雨天氣絕對禁止使用GPS測量儀,GPS測量儀在工作時周圍是有磁場的,在雷雨天氣下使用容易吸引雷電。所以在進行GPS平面測試之前要加強對于環(huán)境的了解,避開惡劣天氣保障其測試的精準性。
(5)加強測量控制點的布置。測量控制點是指在測量工作開始前,通過對于測量地區(qū)的地形環(huán)境的分析了解,在測區(qū)內(nèi)設(shè)置一系列的測試點幫助完成整體的測設(shè)工作。測試點的確定首先是在地圖上確定的,根據(jù)地形圖進行控制網(wǎng)的設(shè)計,同時高程控制點通常是按照水準測量的方式進行建立的,成為水準點[4]。首先水準點的選址應(yīng)選擇在能夠長期保存,便于施工監(jiān)測的地方。水準點路線的設(shè)計應(yīng)盡量選擇坡度較小的區(qū)域,盡量避開湖泊、沼澤等障礙物。水準網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)設(shè)置成復(fù)合路線。
(6)控制電離層時間和誤差。電離層誤差是由于電力層次作用導(dǎo)致GPS信號在傳播過程中產(chǎn)生延遲,主要體現(xiàn)在GPS測量精確度方面。減輕電離層延誤的方式主要有四個,首先是采用差分處理技術(shù)。在同一時段同時使用數(shù)臺接收機進行差分處理,通過數(shù)據(jù)整合消除接收機中大致相同的誤差。其次是選擇觀測時間,在每天中午12~14時是太陽黑子活動高峰期,在進行GPS檢測時應(yīng)避開這一時間段保障檢測結(jié)果的精確性。在機械方面可以選擇具有CCD技術(shù)的單頻接受儀,增加正確,或者使用雙頻接收機減輕電離層的影響。
4結(jié)束語
在GPS測量技術(shù)中需要保證測量結(jié)果的精確性,GPS技術(shù)是在不斷完善的,隨著我國科技以及社會經(jīng)濟的發(fā)展,GPS測量技術(shù)會迎來更好的發(fā)展機遇。
參考文獻
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[2] 張賢勇.淺談工程測量中GPS控制測量平面與高程精度分析[J].科技資訊,2015,424(31):15-16.
[3] 任剛.試論工程測量中GPS控制測量平面與高程精度分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2018(24):513.
[4] 連毅峰.關(guān)于工程測量中GPS控制測量平面與高程精度的探討[J].有色金屬文摘,2017,32(6):136-137.