宫立伟

摘 要：随着现代化科学技术的不断发展，GPS技术被广泛应用于各种领域中，而通过GPS控制测量技术能够实现工程中平面和高程精度的测量，但在测量的过程中还存在一些不足，需要相关人员对其进行不断的完善。基于此，下文对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度展开了分析，希望对相关人员提供帮助。

关键词：工程测量；GPS控制测量平面；高程精度

引言

随着科学技术的快速发展，我国工程测量领域实现了较为长足的进步，GPS测量技术在该领域中的广泛应用就是这一进步的直观体现。但是，在GPS测量技术的实际应用过程中，仍然存在着工程测量平面与高程精度不相符的问题，不仅对我国的工程建设质量产生了一定的阻碍，而且不利于工程建设行业的长久發展。

1GPS系统的概述

GPS系统也就是全球定位系统，其最初应用于无线电导航中，能够为用户提供全球性、全天性、可连续性、实时性的高精度三维坐标，并且被广泛应用于多种行业领域中。同时，GPS系统的内容主要包括为各种运输行业提供必要的定位功能以及导航数据；在城市勘探、采矿勘探、海洋勘探等项目的布局设计中进行布网控制；对地质变化和海洋变化等地球力学运动进行监控；测量大地水准面等。此外，因GPS在操作过程中不需要设置观察标，并且操作比较方便，所以很符合当前我国社会建设和军事建设的需求。

2影响平面与高程测量精度的主要因素

2.1大地高程测量很难获取高精度的数据

在工程测量的过程中，可以根据大地高程的GPS控制测量计算出精度较高的测量数据，也就是说在测量过程中需要获得精度较高的大地高程测量数据。但是，大地高程测量数据的精度很难得到保障，其在测量过程中很容易受到相对效应以及卫星的时差影响，其中还包括量取天线高所引起的误差、天线整平误差、天线对中误差等，并且在工程测量的过程中，还会因GPS接收设备出现误差而导致测量数据的精度下降。因此，在GPS静态定位测量过程中，相关人员要想得到能满足要求的观测数据，就要设置好合理的控制点以及GPS接收设备的数量，从而保证高程测量精度的准确性。

2.2GPS高程拟合方法

利用传统测量方法所获得几何水准高程值虽然具有很高的精度，但其在实际的工程施工测量中，具有工程量大、观测时间长以及测量成本高的通病，在一些地形复杂的地区，其测量值达不到工程所要求的精度值。而GPS高程拟合法是利用GPS测量技术获取大地高度，然后利用水准测量得到正常高度，再对大地高度与正常高度之间的差值进行计算所得到的高程异常值。同时，利用高程异常值可以拟合得到大地的水准面，然后利用相应的计算方法来获取位置测量点的高程异常值。但是，在实际的控制测量工作中，往往因拟合模型选择不对，获得的结果也不准确，最终造成较大高程误差的出现。

3工程测量中GPS控制测量平面及高程精度的提高措施

3.1GPS控制测量平面精度的提高措施

控制平面的测量主要是通过建立GPS控制网来进行测量，而且在测量的过程中，GPS控制网络要遵循分级设置、逐级控制的原则，从而保证能够在GPS控制测量平面中获取高精度的数据。而对于GPS控制测量平面精度的提高措施，主要可以从以下几点入手：第一，为了在测量过程中保障GPS控制网的各个测量控制点能够获得高精度的数据，可以采用同步测量的方法来获取相邻两控制点之间的观察基线；第二，在工程测量的过程中，所设置的GPS控制网点要尽量与国家高等级GPS控制点进行联测，其中包括尺寸精度、方位精度以及绝对精度等，从而提高工程测量中的数据精度；第三，如果在工程测量时无法与高等级的测量网络进行联测时，为了能够提升GPS控制平面测量精度，可以通过增加测量时间并采用基线向量的测量法，在设置GPS测量网络时使用精度更高的激光来测量网络中的边距。

3.2GPS控制测量中高程精度的提高措施

工程建设过程中高程精度测量比较容易出现失误，而且高程精度测量数据对整个工程项目的建设质量有着直接的影响。因此，通过上述对GPS控制测量高程精度影响因素的分析，要采取有效的措施来提高GPS高程测量精度。下面是对GPS控制测量中高程精度提高措施的几点分析：

3.2.1大地高测量的优化

首先，正确量取天线高。GPS高程精度会出现严重的误差，大多是因为在天线高测量中产生了较大的误差。所以，在具体的测量过程中，相关人员要对天线高的测量工作引起高度重视。同时，由于在野外测量过程中会应用到不同类型的天线，相关人员就要对天线的中心高度进行重点关注，因此中心高度会随天线类型的变化而变化，从而确保天线高测量的准确性；其次，重视站址的选择。虽然GPS观测站之间没有对可视度提出明确的要求，但是对观测点位置的选择也是要引起充足重视的，所以在对其进行选择时要严格按照相关规定，并结合工作过程中具体测量环境对观测点的位置进行合理选择，同时针对站址选择制定出灵活的选择策略；最后，使用同步测量法求取差值。同步观测量求差法是GPS控制量当中的一个有效的数据处理方法，再加上同步求差法具有相对明确的理论依据，其在使用过程中，能够确保两个观测站同步进行，并对观测站之间存在的误差进行忽略，从而确保测量的准确度，为相关工程的顺利实施提供有力的数据保障。

3.2.2高程拟合方法的优化

第一，选择恰当的高程控制点数量。如果工程测量的区域范围比较广，就要对测量区域进行划分，并建立拟合模型来实现测量，从而确保高程测量的精准度。同时，在高程拟合模型的建立过程中，要想保证高程点的精度，就要对高程点的起算点进行严格要求，并且保证水准点的均匀排列，从而保证高程起算点与点位不会对测量精度产生影响；第二，选择合理的高程拟合模型。在高程拟合模型的选择过程中，要将其与测量区域的实际情况结合起来，通常情况下，对于高程拟合模型的选择要使用数学中的平面拟合法与二次曲面拟合法，来实现对计算控制区域内的控制点与待定点数据进行有效测量，从而保证高精度的精准度；第三，选择合理的高程拟合方法。在实际的工程建设工作中，因数学曲面模型中所存在的大地水准面模型实现了数据换算，并且在工程测量中的高程精度也会受到数学模型计算精度所产生的不利影响，从而导致正常点高程和待测点高程出现较大误差，所以对高程拟合方法的选择是非常重要的。对于此方法的选择，除了上述所提到的平面拟合法与二次曲面拟合法之外，还包含多面函数法，而对于这些方法的应用，都需要结合观测地的实际情况，以及观测地的地形、地貌等，来选择采用最佳的方式。

结束语

综上所述，GPS测量技术的应用能够使工程建设的效率得到有效的提高。但由于GPS控制测量高程精度的影响因素比较多，所以在面对GPS控制测量平面与高程精度测量中存在的问题时，要加强对GPS测量精度及相关技术的研究，从而不断提升GPS的控制测量精度，切实将工程测量中GPS控制测量技术的价值发挥出来。

参考文献：

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