工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度论文_陈学伟

工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度论文_陈学伟

嘉峪关金地国土规划勘测有限责任公司 甘肃嘉峪关

摘要:目前,我国科技水平不断提高,工程测量技术也有了很大进步。GPS技术具有应用价值高、测量精度高等优势。在实际应用过程中,也存在一些影响测量精度的因素。本文在分析影响工程测量中GPS技术应用精度的因素的基础上,提出了提高工程测量精度的措施,以供参考。

关键词:工程测量;GPS;控制测量;高程精度

引言

随着GPS技术的快速发展,GPS定位技术在工程测量中发挥着越来越重要的作用,极大改变了测绘领域的作业方法,如利用RTK技术测设点位、利用GPS测量进行工程变形监测、精密工程测量、机载航空摄影等。GPS测量主要是对卫星发射的信号进行接收,在此基础上处理数据,求定测量点的空间位置,具有高效益、高精度、自动化、全天候等特点,被广泛应用于资源调查、工程变形测量、航空摄影测量、工程测量等诸多领域,取得了良好的社会经济效益

1GPS测量技术概述

GPS系统的组成包含三大部分,一部分是空间部分,即GPS卫星星座,第二部分是地面控制部分,也就是GPS系统当中的地面监控系统,还有一部分是用户设备部分,主要作用是用来接收GPS信号,GPS测量技术可以在短时间内提供出精确的三维坐标,由点、线、面三种要素构成,具备精准度高、高效性等特点,随着GPS技术的不断发展,目前GPS技术已经不单单用在军事上,还用在民用交通导航、土地测量、野外考察、日常生活等多个领域。目前,随着通信技术的广泛应用,GPS与通信技术也实现了高效的结合,三维坐标的测定从原来的静态逐渐变为动态,定位与导航也开始变成了实时测量,不再需要通过数据处理而得到,GPS技术的广度与深度都得到了极大扩展。目前,GPS技术在地形、土地的测量中应用十分广泛,同时,在一些工程、地表沉陷等的监测中,也有着十分广泛的应用。

2工程测量中GPS技术应用精度的影响因素分析

2.1GPS高程拟合模型因素

在工程测量中,GPS高程拟合模型的选择非常重要。基于GPS高程拟合模型选择过程中,在模型不同的情况下,对GPS技术高程测量精度产生的影响也会有所不同。因此,在模型选择过程中,需选取合适的模型,以此减少测量误差。和传统技术相比,在测量过程中,GPS技术能够降低诸多因素包括测量时间、测量地形以及测量工作量等产生的影响。GPS高程拟合模型对GPS测量技术的影响较大,需注意GPS高程拟合模型的择优选择,确保GPS技术应用过程的测量精度。

2.2大地高测量精度

GPS大地高测量精度对GPS技术精度产生直接影响,还有对卫星钟差与星历误差产生的影响等,最终导致大地高测量精度出现偏差。而且,大地高测量精度还会受到卫星信号的影响。在GPS测量中主要是利用卫星定位的方式,在卫星信号基础上实现测量。一旦卫星数量比较多,或者是位置图形比较好,其实际天线接收信号就会比较佳,这种情况下测量工作的精度就比较高,相反就会比较差。

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2.3公共点几何水准测量精度

除了GPS高程拟合模型的选择外,公共点几何水准测量精度同样会影响GPS技术高程测量精度,而这一影响之所以出现,主要是由于公共点几何水准测量精度与GPS大地高测量精度存在较大差值所致,这种差值的存在自然使得依托公共点几何水准测量点与大地高的GPS技术高程测量将受到较为负面的影响。

3提高工程测量中GPS技术应用精度的措施

3.1强化控制点的布设

对于强化控制点的布设这一措施来说,结合上文研究我们能够较为直观了解到该措施具备的较高实用性,而这一措施本质上的保障高程起算点精度也需要引起我们重视。在具体的强化控制点的布设措施应用中,工程测量人员需要需要保证拟合所需的水准点数量大于等于6个,并保证这些水准点尽可能实现均匀分布。值得注意的是,如果GPS测量技术需要进行范围较大的测区测量,工程测量人员可以通过分区构建拟合模型的方式进行控制点布设的强化。

3.2高程拟合方法的优化

①要选择恰当的高程控制点数量。若是工程测量的区域范围比较广,为了确保高测量精准度,就需要对测量区域进行划分,分成若干个小区域,建立出拟合模型来实现测量。在高程拟合模型建立中,为了保证得到高程点的高精度,要严格要求高程的起算点,对高程起算点与点位稳定性,这些因素都会影响到测量精度。值得注意的是,在高程拟合中,为了保证水准点能均匀排列,则测量区域范围中的点数不能少于6个。②要选择合理的高程拟合模型,在高程拟合模型的选择与应用中,要与测量区域的情况结合在一起。通常情况下,要选择使用数学中的平面拟合法与二次曲面拟合法,采用这两种方式,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。若是使用这两种结合形式,可以使用高精度的高程异常值,这样就算出现误差,误差也不会太大。③还要选择采用合理的高程拟合方法,上文提到的平面拟合法与二次曲面拟合法都是比较常用的。在实际工作中,因数学曲面模拟中出现大地水准面模型实现数据换算,在工程测量中高程精度会受到数学模型计算精度产生的不利影响。数学精度出现误差会导致正常点高程和待测点高程出现较大的误差,因此高程拟合方法的选择是十分重要的不管是那种方法的应用,都要结合观测地的实际情况,结合观测地的地形、地貌等,选择采用最佳的方式。

3.3使用高精度GPS接收仪

在工程测量中,利用GPS技术进行测量,需确保GPS接收仪的质量与精度。测量期间,卫星信号的接收质量会对测量的精度产生一定的影响。如接收仪信号质量较差,会导致测量精度难以得到保障,特别是在户外测量过程中,需对信号质量与地形等原因产生的影响加以重视。因此为保证测量精度,需使用高精度的GPS接收仪。

3.4修正电离层误差

对于工程测量中GPS测量技术应用来说,电离层误差往往也会影响GPS测量的工程平面与高程精度,这一影响的出现主要是由于GPS测量技术天然受到大气电离层的影响所致。在具体的电离层误差修正中。工程测量人员可以通过多频观测修正、同步观测修正、电离层模型修正等具体措施保证工程测量中GPS测量技术的高质量应用,很多时候这一修正后的GPS测量技术应用可以忽略电离层带来的误差影响。

3.5其他措施

在应用GPS技术过程中,为了保证工程测量的精度,还有必要注重其他措施的应用,如合理选择测量基站和测量点。在测量过程中大部分地形较为复杂,且大部分地方有磁场存在,这样便会导致接收信号的误差。其中包括测区资料的收集、合理选择基准站、设置流动站、进行外业数据的采集、对成果精度进行检核,再进一步对内业数据进行处理,获取控制成果。此外,在工程测量过程中应用GPS技术,还有必要在测量工作开展之前,确保天气状况的合适、优良,如果天气环境较差,测量精度容易受到影响。

结语

总的来说,GPS测量技术和传统测量技术相比还是有比较多的不同之处,GPS测量技术可以显著提升工程测量的效率以及工程测量的可靠性,并且可以降低测量强度,进而使得测量工作人员减少工作量。不过使用GPS测量技术的时候也会出现一些不容易发现的误差,所以就需要工程测量技术人员持续地进行探索,并且要整理GPS技术在工程测量实践里面的使用形式,进而增加GPS技术的应用价值。

参考文献:

[1]赵峻天,刘方圆.工程测量中GPS技术的应用及精度分析[J].江西建材,2016(4):241.

[2]杨永波.GPS技术在工程测量中的应用及精度分析[J].中国新技术新产品,2016(6):108.

[3]裘友荣.分析工程测量中GPS控制测量平面与高程精度[J].四川水泥,2017,07:351.

[4]符小俐.研究工程测量中GPS控制测量平面与高程精度[J].低碳世界,2017,25:82~83.

论文作者:陈学伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/24

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