苗存立 鄒暑光

摘 ?要：GPS高程擬合在測量精度上已經能夠滿足實測工程需要，在測量應用中應對各操作要點加以明確并嚴格落實，控制好過程中誤差范圍，以保證高程測量數(shù)據(jù)的可用性。本文據(jù)此簡要討論其與四等水準測量之間的精度比較，希望能為相關測量工作予以一定的參考。

關鍵詞：GPS高程擬合;測量精度;誤差控制;應用分析

中圖分類號：P228.4 ? ?文獻標識碼：B

引言：

測量工程是很多項目工作開展的必要過程，保證測量精度也對工程規(guī)范、安全開展予以重要影響，雖然GPS技術發(fā)展迅速，但不少測量項目仍在具體測量中將傳統(tǒng)水準測量作為高程控制主要技術手段，而對GPS高程測量精度信任不足，對該技術發(fā)展革新和廣泛應用造成不利影響，亟需綜合考究技術應用要點，如合理規(guī)劃控制點位、增進高程擬合方法的科學應用等，以此增進GPS技術應用價值的有效發(fā)揮，為測量工程提供更多技術支持。

1測高及GPS高程測量原理概述

測高是測量工程中的重要組成內容之一，通過高程數(shù)據(jù)的準確把握，在礦山開采等各方面具有重要的應用價值，保證測高數(shù)據(jù)準確，更能為測量工程科學開展提供必要的技術支持。

1.1水準測量

作為測高操作中一種常規(guī)測量方法，水準測量主要通過水準儀與水準尺，在不同的測量站進行高度測量，通過對各點高差的綜合統(tǒng)計，以及規(guī)范化處理各種測量準確性影響因素之后，依據(jù)高級水準點的應用優(yōu)勢，實現(xiàn)對所需測量點高程數(shù)據(jù)的明確。水準測量經長時間的應用總結與技術創(chuàng)新，雖然具有一定的應用性，但由于測量過程人力參與較多，而且應用范圍較短，還常會受地形條件限制，以至于應用效率比較有限，采取更便捷高效且精度可控的技術方法更顯必要[1]。

1.2 GPS高程測量

GPS高程測量與水準測量有很大差異，無論是在技術原理方面亦或是設備選用上都需從傳統(tǒng)測量技術中擺脫出來，樹立起新測量技術的應用理念。具體而言，GPS高程測量與其定位功能有很大的關聯(lián)，在測量物高程坐標分量控制上主要從宏觀整體入手，通過對大地高值H的應用，實現(xiàn)對高程數(shù)據(jù)的測量，但是我國當下所使用的是正常高系統(tǒng)（h），所以GPS測量數(shù)據(jù)還需進行必要的數(shù)據(jù)轉化，從大地高到正常高上的規(guī)范化調整，所以也要在實際應用中將這一過程重點關注;其中會引用一項新的參數(shù)內容，即在考慮地球橢圓表面與短測水平面之間的差異路徑，也就是高程異常值（ζ），具體關系公式如下：

H=h+ζ

在該公式應用中可得出，要進行數(shù)據(jù)轉化，至少先明確其中兩項數(shù)據(jù)內容，具體測量工程開展時可結合自身設備選用狀況、技術應用能力、測量環(huán)境狀況等制定合理的測量方案，完成約束平差后，即可通過具體測量得出大地高H，通過各點的高程異常數(shù)據(jù)計算進而明確ζ值，以此可對正常高h加以確定，當然，如有必要也可使用水準測量直接進行h的測量，結合所得高程異常數(shù)據(jù)進行實際數(shù)值的修正即可。該測量技術應用范圍較廣，而且工作效率高，所需處理的數(shù)據(jù)量也比較少，在一些測量范圍較大的測量工作中，具有良好的應用優(yōu)勢，能夠真正實現(xiàn)對四等水準測量的轉換應用[2]。

2大地水準面高的計算方法以及GPS高水準誤差

2.1具體計算方法分析

在進行數(shù)值測量計算時要充分考慮當下具體技術應用能力，結合GPS應用，能通過多種測量方法對大地水面高實際數(shù)據(jù)加以明確，比如水準法、重力法之類比較多用到的測量計算方法，本文以水準法為例對其計算加以分析。這一方法需要應用到數(shù)據(jù)的擬合計算方式，先使用GPS技術對被測量物大地高（H）數(shù)據(jù)加以明確，并規(guī)范求得水準正常高（h），由某一處測量點二者數(shù)據(jù)差值為基礎，獲得一個高程異常值（ζ），按照上述計算公式：ζ=H-h即可得出實際各測量點的高程異常值，隨后再將多點測量數(shù)據(jù)經擬合計算而獲得特定區(qū)域內部高程異常變化統(tǒng)計，通過各值點位離散對比，可獲得被測量物高程的具體反饋信息[3]。

2.2水準誤差中的控制

使用GPS技術進行正常值測量時，其中可能出現(xiàn)的誤差值控制有其必要性，一般主要有如下幾點測量誤差點：其一，聯(lián)測誤差：在進行聯(lián)測的過程中，因為水準測量本身在精度上與GPS技術對接就有一定的差異性，聯(lián)測過程以及計算公式應用中更容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差，應著重關注各誤差值的記錄與規(guī)范修整，盡量減少誤差影響;其二，大地高誤差：這是測量技術應用下難以回避的限制性因素，如今的測量誤差一般維持在2倍左右，可通過雙頻接收裝置適當調控誤差，減少影響;其三，轉換誤差：正常高系統(tǒng)的轉換過程同樣容易出現(xiàn)一些誤差問題，如果不對其中誤差值加以控制，最終坐標轉化出現(xiàn)的偏差會特別嚴重，影響到實際測量工作所需，可以通過構筑高程擬合模型，對需要轉化的坐標系進行參數(shù)控制，減少影響數(shù)據(jù)的變動，由此也可降低誤差影響[4];其四，計算誤差：高程擬合涉及數(shù)據(jù)內容比較繁雜，因為GPS技術測量下具體點位數(shù)量很多，其穩(wěn)定性、分布位置合理性、擬合模型全面性等都會對其擬合計算造成一定影響，需對這些因素進行規(guī)范管控，以保證計算準確。

3 GPS擬合高程與四等水準高程結果的精度比較

探究GPS在高程測量中的應用實效性，務必要從其與四等水準高程測量的具體應用結果進行綜合分析，本文結合某一高程測量工程的應用比較進行簡要分析，發(fā)現(xiàn)其中擬合高程測量數(shù)據(jù)值與四等水準高程測量數(shù)據(jù)值之間的精度差異很小，基本控制在-0.005——+0.005m之間，已經具備較高精確性，具有替代四等水準高程測量的應用可行性;而且除精度較高外，GPS高程測量在測量投用、測量時間、測量管控等方面都具更強的應用優(yōu)勢，保證操作過程中技術規(guī)范以及誤差合理控制，能有效提高高程測量工程效率與質量。

4 結束語

總之，GPS技術應用在高程測量工程中已逐步具有獨特優(yōu)勢，結合更多先進測量技術及設備的應用與更新，更有助于實現(xiàn)測量效果的提升，所以各測量工程組在具體測量過程中應據(jù)實際情況合理規(guī)劃測量方案，增進測量操作規(guī)范應用，以此促使高程測量結果更具精確性。

參考文獻

[1] ?陸治兵，高波.GPS高程擬合方法及精度分析[J].科技資訊，2020，18（02）：46.

[2] ?陳水航.GPS高程擬合代替四等水準測量精度分析與探討[J].經緯天地，2018（02）：52.

[3] ?啜莉，于玲.工程測量中GPS控制測量平面與高程精度研究[J].建材與裝飾，2020（10）：214.

[4] ?柴旺.工程測量中應用GPS控制測量平面及高程精度[J].建材與裝飾，2020（05）：216.

作者簡介：苗存立（1987年12月—）;漢族;籍貫內蒙古赤峰市寧城縣八里罕鎮(zhèn);本科;研究方向測繪工程，GPS高程擬合代替四等水準測量精度探析;現(xiàn)就職于克什克騰旗自然資源局。