苗存立 邹暑光

摘  要：GPS高程拟合在测量精度上已经能够满足实测工程需要，在测量应用中应对各操作要点加以明确并严格落实，控制好过程中误差范围，以保证高程测量数据的可用性。本文据此简要讨论其与四等水准测量之间的精度比较，希望能为相关测量工作予以一定的参考。

关键词：GPS高程拟合;测量精度;误差控制;应用分析

中图分类号：P228.4    文献标识码：B

引言：

测量工程是很多项目工作开展的必要过程，保证测量精度也对工程规范、安全开展予以重要影响，虽然GPS技术发展迅速，但不少测量项目仍在具体测量中将传统水准测量作为高程控制主要技术手段，而对GPS高程测量精度信任不足，对该技术发展革新和广泛应用造成不利影响，亟需综合考究技术应用要点，如合理规划控制点位、增进高程拟合方法的科学应用等，以此增进GPS技术应用价值的有效发挥，为测量工程提供更多技术支持。

1测高及GPS高程测量原理概述

测高是测量工程中的重要组成内容之一，通过高程数据的准确把握，在矿山开采等各方面具有重要的应用价值，保证测高数据准确，更能为测量工程科学开展提供必要的技术支持。

1.1水准测量

作为测高操作中一种常规测量方法，水准测量主要通过水准仪与水准尺，在不同的测量站进行高度测量，通过对各点高差的综合统计，以及规范化处理各种测量准确性影响因素之后，依据高级水准点的应用优势，实现对所需测量点高程数据的明确。水准测量经长时间的应用总结与技术创新，虽然具有一定的应用性，但由于测量过程人力参与较多，而且应用范围较短，还常会受地形条件限制，以至于应用效率比较有限，采取更便捷高效且精度可控的技术方法更显必要[1]。

1.2 GPS高程测量

GPS高程测量与水准测量有很大差异，无论是在技术原理方面亦或是设备选用上都需从传统测量技术中摆脱出来，树立起新测量技术的应用理念。具体而言，GPS高程测量与其定位功能有很大的关联，在测量物高程坐标分量控制上主要从宏观整体入手，通过对大地高值H的应用，实现对高程数据的测量，但是我国当下所使用的是正常高系统（h），所以GPS测量数据还需进行必要的数据转化，从大地高到正常高上的规范化调整，所以也要在实际应用中将这一过程重点关注;其中会引用一项新的参数内容，即在考虑地球椭圆表面与短测水平面之间的差异路径，也就是高程异常值（ζ），具体关系公式如下：

H=h+ζ

在该公式应用中可得出，要进行数据转化，至少先明确其中两项数据内容，具体测量工程开展时可结合自身设备选用状况、技术应用能力、测量环境状况等制定合理的测量方案，完成约束平差后，即可通过具体测量得出大地高H，通过各点的高程异常数据计算进而明确ζ值，以此可对正常高h加以确定，当然，如有必要也可使用水准测量直接进行h的测量，结合所得高程异常数据进行实际数值的修正即可。该测量技术应用范围较广，而且工作效率高，所需处理的数据量也比较少，在一些测量范围较大的测量工作中，具有良好的應用优势，能够真正实现对四等水准测量的转换应用[2]。

2大地水准面高的计算方法以及GPS高水准误差

2.1具体计算方法分析

在进行数值测量计算时要充分考虑当下具体技术应用能力，结合GPS应用，能通过多种测量方法对大地水面高实际数据加以明确，比如水准法、重力法之类比较多用到的测量计算方法，本文以水准法为例对其计算加以分析。这一方法需要应用到数据的拟合计算方式，先使用GPS技术对被测量物大地高（H）数据加以明确，并规范求得水准正常高（h），由某一处测量点二者数据差值为基础，获得一个高程异常值（ζ），按照上述计算公式：ζ=H-h即可得出实际各测量点的高程异常值，随后再将多点测量数据经拟合计算而获得特定区域内部高程异常变化统计，通过各值点位离散对比，可获得被测量物高程的具体反馈信息[3]。

2.2水准误差中的控制

使用GPS技术进行正常值测量时，其中可能出现的误差值控制有其必要性，一般主要有如下几点测量误差点：其一，联测误差：在进行联测的过程中，因为水准测量本身在精度上与GPS技术对接就有一定的差异性，联测过程以及计算公式应用中更容易出现数据误差，应着重关注各误差值的记录与规范修整，尽量减少误差影响;其二，大地高误差：这是测量技术应用下难以回避的限制性因素，如今的测量误差一般维持在2倍左右，可通过双频接收装置适当调控误差，减少影响;其三，转换误差：正常高系统的转换过程同样容易出现一些误差问题，如果不对其中误差值加以控制，最终坐标转化出现的偏差会特别严重，影响到实际测量工作所需，可以通过构筑高程拟合模型，对需要转化的坐标系进行参数控制，减少影响数据的变动，由此也可降低误差影响[4];其四，计算误差：高程拟合涉及数据内容比较繁杂，因为GPS技术测量下具体点位数量很多，其稳定性、分布位置合理性、拟合模型全面性等都会对其拟合计算造成一定影响，需对这些因素进行规范管控，以保证计算准确。

3 GPS拟合高程与四等水准高程结果的精度比较

探究GPS在高程测量中的应用实效性，务必要从其与四等水准高程测量的具体应用结果进行综合分析，本文结合某一高程测量工程的应用比较进行简要分析，发现其中拟合高程测量数据值与四等水准高程测量数据值之间的精度差异很小，基本控制在-0.005——+0.005m之间，已经具备较高精确性，具有替代四等水准高程测量的应用可行性;而且除精度较高外，GPS高程测量在测量投用、测量时间、测量管控等方面都具更强的应用优势，保证操作过程中技术规范以及误差合理控制，能有效提高高程测量工程效率与质量。

4 结束语

总之，GPS技术应用在高程测量工程中已逐步具有独特优势，结合更多先进测量技术及设备的应用与更新，更有助于实现测量效果的提升，所以各测量工程组在具体测量过程中应据实际情况合理规划测量方案，增进测量操作规范应用，以此促使高程测量结果更具精确性。

参考文献

[1]  陆治兵，高波.GPS高程拟合方法及精度分析[J].科技资讯，2020，18（02）：46.

[2]  陈水航.GPS高程拟合代替四等水准测量精度分析与探讨[J].经纬天地，2018（02）：52.

[3]  啜莉，于玲.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度研究[J].建材与装饰，2020（10）：214.

[4]  柴旺.工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度[J].建材与装饰，2020（05）：216.

作者简介：苗存立（1987年12月—）;汉族;籍贯内蒙古赤峰市宁城县八里罕镇;本科;研究方向测绘工程，GPS高程拟合代替四等水准测量精度探析;现就职于克什克腾旗自然资源局。