工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度

工程测量中应用 GPS控制测量平面及高程精度

黄稳

昭平县自然资源局 广西贺州市昭平县 546899

摘 要：本文结合实际案例分析目前在工程测量中，应用GPS对测量的平面和高程精度进行有效控制的具体应用措施，并且提出目前在该方面存在的各项问题，为后续我国测绘行业的发展和对GPS技术有效应用提供一些有效的建议。

关键词：工程测量；GPS；测量平面；高程

前 言：

目前在工程测量工作中，其属于测绘工作内容的一种，并且在测绘行业中，GPS技术已经是常见的全新技术，在现阶段的各类工程测量中都有着极其广泛的应用。但是由于本身各项工程的差异性相对较大，并且本身地形的复杂性导致测量工作也会存在很多困难。另外目前所使用的GPS技术难以满足平面和高程的精度测量需求，因此必须要结合其相关测量标准找到目前该技术应用中存在的问题，进而提出有效措施来保障测绘行业的快速发展。

1. 平面与高程测量控制内容

1.1网络与节点的布置与选择

本文结合对国外某 高速公路项目的分析，将该项目整条线路周边的 级点作为起始点，每间隔 设置一对四等GPS点，以此来加强点的加密效果。其平面测量图如图1所示。在点位的寻找过程中需要注意四点内容：

图1：工程测量平面示意图

注释：各个字母表示约束点的平面位置。

1. 必须要保障所选择的点位能够清晰的看到，且不能够受到任何干扰的为止，这样才能够提升公路测量的质量和精度。

2. 在选择点位期间，其周边的遮挡物必须要保持 的高度家，并且需要和所有的无线电发射源，特别是大功率的发射源远离，距离一般控制在 以上^[1]。

3. 每个点位之间的距离需要被控制在 以上，并且保障每个点位可互相通视，保障各个点位的联系畅通和加密满足要求。

4. 所有的四等GPS点都需要以专业的编号标注，如 等，且这些编号需要使用油漆等物质来进行再次标记，便于后续施工人员的查找^[2]。

1.2平面的测量与控制

在本工程的主线首级平面测量中，其测量的等级标准为四等，但是平面加密的控制点却为一等，因此如果在该控制网中选择GPS静态法观测，其需要保障观测的周期要在 以上，最少也需要在 ，数据的获取间隔为^[3]。在进行平面点位联测期间，如果基线的长度过长户影响观测周期，在全部的基线结算之后，需要对基线进行复测，且还需复核同步和异步环，其中本身的四等平面其包含重复基线、同步环和异步环的个数应当分为保持在 上，如果为一级的等级点，则需要保持三者数量在 个上。

同时还需注意的是，如果一级的平面控制网需要在三维没有任何约束平差的情况下实现测量，则需要将上述标注的四等点位作为起始点，以此来实现平差作业，在计算之后最弱边其误差值为 ，最弱点位误差值为 ，在相关标准的要求下其各种误差的精度都满足相关要求。

1.3高程的测量控制

在对高程精度进行测量和控制期间，所选用的是四等观点测高程导线搭配三联脚架法，取值两次，最终结果以两侧测量值中位数为主。如果各个导数点之间不能通视，则需要将过渡站增加到测量工作中，以此来保障测量工作的顺利实施。在相关标准规定下，其测量的边长长度范围为 ，并且其闭合差或者网平差等参数必须要达到标准精度要求才能够视定其合格。

2. 目前GPS在测量平面与高程精度上存在的问题

2.1所使用GPS精度不满足标准要求

在使用GPS技术测量平面和高程期间，其自身的精度会影响测量精度。一般要想提升测量精度，就必须要要求GPS技术设备也需要具备同样的精度，但是在卫星传输数据期间，由于过程较长，因此精度降低的问题比较常见^[4]。在测量者在实际测量期间需要根据计算来保障设备的精度，但是目前总是会出现由于所选择设备的精度较差导致测量信息误差较大或者是图像失真等问题，严重的影响了平面和高程的测量进度，导致在选择平面时也会出现严重的失误问题。

2.2缺少明确的平面选择标准

要想发挥出GPS技术的优势和效果，首要做的就是精准的选择测量平面和控制点，而这个过程则需要科学计算来完成。设计人员可结合高程的异常数值和大地高差值的关联来实现数学拟合，进而选择最优的方案，将其作为平面测量的基础依据。但是在实际测量期间一些施工人员很容易会因为自身操作不够严谨导致的测量精度不足，随后也导致高程的起算点精度也超出了专业误差允许的最大范围，进而对整体的测量结果也造成了严重的不良影响。

3. 提升GPS测量精度的具体措施

3.1选择高精度的GPS测量设备

要想保障整个平面和高程测量结果精度提升，首要就需要选择高精度的GPS测量设备，如果所选择的设备精度不足，很容易产生高程精度偏离的问题，且自身的信息处理效率也会逐渐降低，所传输的信息也会存在明显错误。因此选择高精度的GPS设备十分关键。这种设备的优势主要有四点。

1. 可以在短时间内识别和处理卫星传输的数据，如果数据失真本身的仪器也会自行调整，保障数据的真实性。

2. 高精度的GPS设备能够应对各种对流层或者高海拔因素的干扰，能够在环境较为恶劣的区域进行测量工作，且所测量的数据准确度较高。

3. 在高精度GPS设备的支持下，可以明显的提升工作效率，并且测量人员也可快速的理解图像信息，更加直观且清晰的了解被测量区域的实际情况^[5]。

4. 高精度设备可以减少外界各种应许的影响，并且保障平面和高程的测量精度误差在允许范围内，保持数据的准确性。

3.2使用GPS RTK技术

在一般的测量工作中，就算是选择高精度设备，在设备单一的情况也容易造成较大误差，造成传输延迟等故障。而如果将GPS RTK技术代替GPS技术，只需要结合软件的处理等方式就可避开在使用GPS技术期间出现的各种问题，以此来有效提升平面与高程的测量精度。但是需要注意的是，要想使用该技术，则必须要找准其技术作用的距离和基准架架设高度之间的关系，如表1所表示的内容。

表1：RTK作用距离与基准架架设高度关系表示

随后选择正确的基准站和流动站的位置，促使站台获取GPS卫星传输的信息数据更加准确，并且为了保障RTK无线电数据链发射的顺利性，应当选择开阔且平坦的区域来作为发射位置，保障发射的路径最小原则。在发射期间不可靠近微波站等高辐射区域。在开始测量前需要检测卫星的位置和数量，保障整个测量工作都能够有持续供电，促进测量工作的顺利实施。

结 语：

综上所述，基于使用GPS仪器来测量工程中的平面和高程时，很容易出现哦偏差，且这些偏差也容易忽视。因此在科学技术不断发展的背景下，需要加强各项设备的性能优化，严格规范操作人员的操作流程，提升测量的精准度。

参考文献：

[1] 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,No.602(05):221-222.

[2] 刘郡郡.工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度[J].轻松学电脑,2019,000(011):1-1.

[3] 刘郡郡.工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度[J].电子乐园,2019(11):0026-0026.

[4] 周海涛.刍议工程测量中GPS控制测量平面与高程精度[J].科学大众,2020(4):1.

[5] 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,No.607(10):219-220.