路凱

（北京環(huán)安工程檢測有限責(zé)任公司，北京100082）

1 引言

進(jìn)行工程測量時，大部分工程測量所具有的已知點相對較少，已知點位置分布不合理、網(wǎng)狀不佳等情況，使其水準(zhǔn)測量很難進(jìn)行，采用GPS控制測量時，極易使得其控制網(wǎng)精度無法得到保障，而這個過程中對應(yīng)平面精度不會受到影響，高程精度誤差則相對比較明顯。因此，結(jié)合實際情況對工程測量特性做全方位的分析，根據(jù)具體情況提高其高程測量精度，是保障工程測量GPS控制測量準(zhǔn)確性，體現(xiàn)測量效果和價值的關(guān)鍵。

2 工程測量中GPS控制測量應(yīng)用現(xiàn)狀及影響因素

2.1 現(xiàn)狀

GPS即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，利用GPS技術(shù)進(jìn)行控制測量時，其相對傳統(tǒng)技術(shù)有著更高的精確性，同時其在進(jìn)行控制測量過程中相鄰點之間不需要進(jìn)行通視，使得其測量速度相比其他定位系統(tǒng)更加具有時效性。工程測量中GPS控制測量是通過形成網(wǎng)形來體現(xiàn)測量效果。在實際實踐過程中，如果GPS網(wǎng)形成型相對較為完善清晰，相應(yīng)已知點足夠且分布均勻，在測量中其精度便會得以保障。與此同時，在高程方面，一旦網(wǎng)形成型不清晰，已知點較少其誤差性則相對較大。因此，當(dāng)前GPS控制測量過程中其高程精度測量的質(zhì)量，決定了工程測量中GPS控制測量的質(zhì)量[1]。

2.2 影響因素

結(jié)合工程測量中GPS控制測量應(yīng)用現(xiàn)狀，對其影響高程測量精度進(jìn)行全面有效的分析，并結(jié)合實際制定具有針對性的措施預(yù)案，是保障GPS控制測量能夠完全發(fā)揮其作用價值的關(guān)鍵，其對相應(yīng)工程測量質(zhì)量以及我國測量行業(yè)整體技術(shù)水平的提升意義重大。

在進(jìn)行GPS控制測量時，影響高程精度的主要因素與其大地高測量精度有著直接關(guān)系。而在實際實踐過程中GPS大地高測量所涉及專業(yè)節(jié)點相對較多，比如，衛(wèi)星鐘差、衛(wèi)星星歷誤差等有關(guān)衛(wèi)星的誤差，都會使得大地高程測量精度受到影響。同時，相應(yīng)對流層、電離層所存在的延遲以及多路徑效應(yīng)，都會使得衛(wèi)星信號受到一定程度的不良影響，且在傳播誤差上，天線對中誤差、天線整平誤差等都使得其與相應(yīng)接收設(shè)備傳輸精度遭到破壞，繼而使后續(xù)大地高程測量真實度無法得以保障。這個過程中，如果選用模型無法對其進(jìn)行及時全面的分析，將會使得整個數(shù)據(jù)處理出現(xiàn)問題，造成后續(xù)高程測量精準(zhǔn)度無法得以體現(xiàn)。

確定高程值可通過對大地高程和高程異常值的差值來進(jìn)行確定。這個過程中高程異常值主要是運用相應(yīng)數(shù)學(xué)方法進(jìn)行擬合而獲取，其與測區(qū)某些節(jié)點的GPS大地高程以及相應(yīng)幾何水準(zhǔn)高程測量值的差值存在一定關(guān)聯(lián)，因此，高程異常值必須要明確幾何水準(zhǔn)測量起算點的精度，在工程測量中水準(zhǔn)測量本身精度等級標(biāo)準(zhǔn)有著較為嚴(yán)格的劃分，因此，一旦幾何水準(zhǔn)測量精度缺乏實效性，也會導(dǎo)致高程測量精度出現(xiàn)問題。通常用大地高程與正常高程相減則會得到對應(yīng)高程異常，其中大地高程由GPS測量得到，正常高程中由水準(zhǔn)測量獲取，之后將高程異常值進(jìn)行擬合，形成對應(yīng)大地水準(zhǔn)面，采取相關(guān)結(jié)算得出未知點的高程異常。通常采用傳統(tǒng)測量方法由于工作量大、測量費用高、觀測時間長等問題，使最終效果無法得以保障，因此，在實際實踐過程中，采用水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行對應(yīng)測量時，只對較少部分GPS點進(jìn)行高程測量，之后結(jié)合高程擬合技術(shù)手段計算剩下相關(guān)GPS點的高程，以此完成GPS高程擬合。

公共點的密度和分布狀況也是影響高程測量精度的常見因素。GPS控制網(wǎng)中已知點的數(shù)量和位置對其測量精度有一定影響，公共點密度分散范圍間距大，分布狀況不夠密集，使得高程控制點數(shù)量較少，無法滿足測區(qū)范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致高程擬合整體精度受到影響，繼而造成高程測量精度無法體現(xiàn)。這些影響高程精度的因素，使得工程測量中GPS控制測量效果無法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響工程整體質(zhì)量和后續(xù)工作的開展。

3 提高工程測量中GPS控制測量精度對策分析

結(jié)合上文，對工程測量中GPS控制測量進(jìn)行分析，可以看出在實際實踐期間所測平面精度相對較為精確，主要是高程精度在測量過程中受各方因素影響較多，使得所測高程差異性較大，影響最終測量結(jié)果。因此，針對影響高程測量精度因素，進(jìn)行相應(yīng)對策方案設(shè)置，是提高工程測量中GPS控制測量精度的關(guān)鍵。

3.1 注重GPS大地高程測量精度

對影響高程測量精度的因素進(jìn)行分析，結(jié)合實際對其所用設(shè)備做全面的性能、參數(shù)、質(zhì)量檢測。在進(jìn)行GPS靜態(tài)定位測量時，注重其控制點位的準(zhǔn)確性，所設(shè)置接收機數(shù)量一定要滿足要求，觀測數(shù)據(jù)過程必須按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，比如，在采樣率時間和觀測時間段上，必須保障其每段時間達(dá)到25min以上；同時這個過程中，需要注意野外觀測遭遇不良?xì)夂驎r，對流層內(nèi)信號干擾因素較多，對GPS接收機信號會產(chǎn)生影響，因此，在進(jìn)行測量時盡量選擇天氣情況較好的時段進(jìn)行觀測，針對天線高度及衛(wèi)星借助高度角做一定分析設(shè)定，對衛(wèi)星信息受空氣電離層影響等進(jìn)行數(shù)據(jù)信息收集，結(jié)合具體數(shù)值進(jìn)行方案預(yù)測，最大限度降低天線及衛(wèi)星問題引起的大地高測量誤差現(xiàn)象出現(xiàn)，以此保障GPS大地高測量精度能夠完全得以體現(xiàn)。

3.2 GPS高程擬合方法的專業(yè)合理運用

通過數(shù)學(xué)方法擬合得出高程異常值過程，應(yīng)結(jié)合實際對GPS高程擬合方法進(jìn)行全面的分析和比對，明確高程擬合方法及流程的專業(yè)性。通常在進(jìn)行高程擬合時，先要構(gòu)造數(shù)學(xué)曲面，擬合似大地水準(zhǔn)面作業(yè)，以此來推算測量區(qū)域控制點以及待定點的正常高程，這個過程中所用擬合方法主要以平面擬合法、多面函數(shù)法、樣條函數(shù)法及二次曲面擬合來體現(xiàn)。根據(jù)實際情況，對其地形地貌做好數(shù)據(jù)信息的整理分析，采取適當(dāng)?shù)臄M合方法進(jìn)行對應(yīng)解算。解算期間需要注意，高程異常值大小與地球內(nèi)部質(zhì)量分布等有著直接關(guān)系，擬合準(zhǔn)確性決定著相應(yīng)實際大地水準(zhǔn)面的成像展示效果，對高程測量精度有著直接影響，因此，確保GPS高程擬合方法的專業(yè)合理運用，對GPS控制測量高程精度的提升作用明顯。

3.3 明確高程點密度及分布標(biāo)準(zhǔn)

注重高程起算點的精度，是擬合所獲的各GPS高程點能夠達(dá)到測量標(biāo)準(zhǔn)的前提條件。對高程起算點位所處位置的合理性以及測量精度等級正確性進(jìn)行全面檢測，保障擬合所需水準(zhǔn)點能夠與實際情況相吻合，完全達(dá)到均勻分布的原則，保障其數(shù)量密度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在此期間對所測區(qū)域內(nèi)可能存在的地形差異進(jìn)行全面分析，對相應(yīng)局部復(fù)雜地形做分區(qū)設(shè)置，結(jié)合區(qū)域建立對應(yīng)的擬合模型，以此保障高程擬合精度能夠完全得以體現(xiàn)，最大限度提升GPS控制測量高程精度。

4 結(jié)語

通過對工程測量中GPS控制測量平面與高程精度分析，可以看出GPS控制測量對平面精度影響相對較小，主要是對高程精度影響較為明顯。因此，在實際測量過程中，需結(jié)合具體信息情況做好科學(xué)合理的對策，保障工程測量中GPS控制測量效果能夠達(dá)到預(yù)期的關(guān)鍵。