工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析万红芬

工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析万红芬

富源县营上镇国土和村镇规划建设服务中心云南省曲靖市富源县655500

摘要:近些年来,随着我国社会的快速发展,工程建设项目的要求也逐步提升,工程测量对其有着重大的影响,而在工程测量中测量平面与高程精度是其主要部分,也是影响整个工程测量质量的关键要素,因此,本文将分析工程测量中GPS控制测量平面与高程精度,首先探讨当前工程测量中GPS技术应用现状,然后再分析影响测量精度的原因,最后针对影响精度原因提出相应的优化对策,从而提升工程测量精度。

关键词:工程测量;GPS;控制测量平面精度;高程精度

前言

现阶段,我国工程测量技术取得了重大的突破,GPS技术在工程测量中得到了广泛地应用,在工程项目中发挥着重大的作用。GPS技术不仅仅提升测量的便捷性与易操作性,同时还大大改善了测量平面与高程精度,有效地确保了工程质量。

1.我国工程测量中GPS技术应用的现状

GPS技术利用其测量方便用时较短;测量准确性较高;测量定位速度快的特点,以及携带比较方便,在我国工程测量中被广泛应用。例如,在野外工作时,现场环境不便于设备进入,就需要应用GPS技术来进行测量,不仅为相关工作人员测量带来了便捷,也在测量中发挥了巨大作用。现阶段,我国GPS的应用,都是在遥感技术与卫星定位技术前提下使用,与此同时需要在测量的时候,考虑大气层和卫星轨道等因素,会对卫星信号造成影响,从而使测量的精度受到一定影响。

2.影响工程测量中GPS测量精度的原因分析

根据文章以上分析所述,我们可以得知在工程中运用GPS测量技术,这项测量技术有着明显的优点和缺点,为了能够对GPS测量技术进行较为详细的探析,就需要在探析中结合高程测量相关的知识和科学资料进行实际调查,探析GPS技术高程测量都会被哪些因素所影响。

2.1难以获得高精度几何水准测量起算点

一般情况下,大地高与高程异常值之差就是控制测量点的数值,其中,高程异常值是可以拟合得出的,它与测量区域的几何水准高程测量指也存在一定的比例关系,因此,若是想确保高程精度,就必须将几何水准测量起算点测量精确。

2.2测量环境的复杂性和多变性

如果工程施工的地区环境较为恶劣,在此处测量的精度会受多方面因素影响,虽然理论上高程拟合方法能够确保大地水准点的精确度,但由于实际施工中变化因素和不可控因素较多,难免对测量结果产生不利影响。

2.3难以获得GPS大地高程的测量精度

高精度GPS测算的重要前提是获得高精度GPS大地高程观测数据。但后者受星历误差、相对论效应以及卫星钟差等不确定性因素的影响较大,同时,GPS大地高程观测数据也与电离层与、对流层的延迟以及多路径效应有关,此外,三维坐标和天线对中、整平误差也是导致GPS大地高程观察数据失准的重要因素。当GPS进行静态定位时,以上数据的准确才能保证GPS高程测量数据的精确性。

2.4GPS高程拟合方法

GPS高程拟合的基本原理是先测算出大地高与正常高之差,得到高程异常值,然后拟合大地水准面,得到未知点的高程异常值。虽然这种拟合方法能够使测算数据保持较高的精度,但在实际操作中却十分困难,如工作量大、费用高、时间长等,如遇到地形复杂的区域,测量程序会更加繁琐。此后又研制出了水准测量法,要对大地水准面进行拟合模型,取少部分GPS点进行测量,通过多次测量去平均数来提高精度。

3.提高GPS控制策略平面与高程测量精度的建议

在实际测量施工中,GPS技术有着比较大的优势,但是GPS控制量中的高程精度,会直接影响到工程测量数据的准确性,因此在运用GPS技术对工程控制与测量时,在测量工作中要一定符合相关要求和原理,对此进行充分的考虑。一般情况,相关工作人员可以利用技术措施完成对高程精度的合理控制。

3.1选择合适的测量基站与测量点

影响测量精度,还有测量基站与测量的选择,在实际的工程测量当中大多数的地形是比较复杂的,有的地方会存在磁场,地下的物质密度分布不均匀,不符合测量的条件,信号的接收也会受到影响,很容易影响到测量的工作开展。因此在选择测量的时候,测量基站与测量点的选择尤为重要。

3.2避免不良天气的影响

在测量时,工作人员需要考虑天气情况,不良的天气状况也会对测量结果精度的产生非常大影响。大气中复杂的物质情况与空气对流现象,会严重干扰信号的接收,导致高程计算的偏差。因此,在进行测量时,工作人员一定要避免在不良天气下进行工作,降低天气因素的影响对测量数据造成的影响。

3.3选择高精度信号接收装置

采用GPS测量技术进行测量的时候,接收信号的设备会很大程度影响到高程测量的准确性。因此,相关企业必须保证GPS接收仪的质量与精准度。假如接收仪的信号就接收质量不合格,不能够适应比较复杂的测量情况,就会造成测量精度出现误差。特别是进行户外测量工作的时候,需要充分考虑到地形地质和接收装置的信号质量等因素给测量带来的影响。

3.4重视提升测量的精度

在实际的工程测量过程中,为了确保GPS高程测量精度达到相关标准,必须对大地高程测量方法进行优化和改进,具体包括以下几点内容:第一,合理设置观测点。由于工程测量中观测点的设置对测量结果影响较大,因此,为了提高GPS高程测量的精度,需要工作人员在测量前,对测区环境进行有效的分析和评估,同时合理设置观测站,以确保后续测量的高效进行。第二,同步求差法的应用。在实际测量过程中,为了尽可能地减少高程计算误差,需要应用同步求差法,但是同步求差法的应用需要满足2个条件,即观测站之间必须保持同步,且观测距离要在20km以内,一旦不能满足这2个条件,该方法求取的差值没有任何意义。第三,正确量取天线高。由于GPS高程精度受天线高测量误差的影响较大,因此,实际测量中要对该因素进行有效控制,具体控制措施如下:工作人员要将天线斜高作为测量值,同时把天线圆盘分为3个角度均匀的方向,按照3个方向进行天线高的测量,最终对3个测量结果求平均值,这样可以保证测量结果的误差小于3mm。另外,由于野外工程测量中天线的类型使用不确定,因此,为了避免这一因素的影响,需要合理控制相位中心的高度,以确保GPS高程精度达到相关标准。

3.5选择合理的高程拟合数学模型

建立高程拟合数学模型的时候,相关数据的换算主要通过模拟水准面将模型展现出来,所以表面安装的高度会直接转换的精度与影响相关的数学计算,导致待测点与正常点高程出现比较大偏差。因此在选择符合实际测量情况的高程拟合数模的时候,可以利用平面拟合法、样条函数法与二次曲面法等方式。根据在实际中的运用效果,二次曲面模拟所测得数据误差比较小,可以有效降低误差带来的影响。

4.结束语

综上所述,我国GPS技术在近些年来取得了重大突破,但是在实际应用中也成为了影响工程测量平面与高程精度的主要因素,以上笔者对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的分析,希望能够对相关人员有一定参考意义。

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