朱生濤
摘?要:現(xiàn)階段,在工程測量中應(yīng)用GPS控制測量技術(shù)已經(jīng)十分的常見,給工程測量工作注入了新的活力,與此同時也帶來了不少的問題,最為突出的要數(shù)平面測量和高程測量精度較低,無法滿足實際工作需要,亟待相關(guān)工作人員加以解決。本文將探討工程測量中應(yīng)用GPS控制測量技術(shù)出現(xiàn)誤差的主要原因,并提出行之有效的優(yōu)化對策,從而進一步提高平面和高程的測量精度,將測量誤差控制在最小范圍內(nèi),充分展現(xiàn)GPS控制測量技術(shù)的應(yīng)用價值,為工程測量工作的穩(wěn)定高效開展提供有力的保障。
關(guān)鍵詞:工程測量;GPS控制測量;平面;高程精度
伴隨著科學技術(shù)的進步發(fā)展,在工程測量中應(yīng)用了大量的新技術(shù)、新設(shè)備,其中GPS控制測量技術(shù)的應(yīng)用更是有著明顯的優(yōu)勢,能夠大大提高測量效率和測量精度,且測量成本也比較低廉,因而得到了廣大工程測量人員的青睞。然而GPS控制測量技術(shù)的應(yīng)用還會受到一些因素的影響,比如說高程擬合模型選擇不當、信號傳播和接收受到干擾、水準測量點精度較低等等,給工程測量工作質(zhì)量提升造成了一定的制約。對此,工程測量人員必須要切實加強對GPS控制測量技術(shù)的研究,充分把握這一先進技術(shù)應(yīng)用要點和注意事項,確保GPS控制測量技術(shù)在工程測量工作中能夠有效發(fā)揮作用,進而真正實現(xiàn)對平面和高程測量精度的嚴格控制。
一、工程測量中GPS控制測量誤差原因分析
所謂GPS控制測量技術(shù)就是利用衛(wèi)星進行定位和計算的一種先進技術(shù)手段,在地面接收站安裝有GPS接收裝置,可以與數(shù)顆衛(wèi)星建立聯(lián)系,將衛(wèi)星采集到的信息進行接收、分析和計算,為工程測量的開展提供了數(shù)據(jù)方面的有力支持。然而在GPS控制測量技術(shù)運用過程中誤差問題是比較普遍的,導致這一現(xiàn)象發(fā)生的原因歸根究底在于以下幾個方面:
第一,GPS控制測量技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)的一個重要區(qū)別在于對大地高的測量,需要實施水準測量、高程擬合等一系列操作,在此過程中對于擬合模型的選擇通常是不夠合理的,使得高程誤差普遍超過了規(guī)定要求,測量數(shù)據(jù)不能夠應(yīng)用到工程測量工作中。第二,對于大地高的測量還會受到氣候因素、衛(wèi)星因素和天線因素的影響,給信號接收造成干擾,使得接收設(shè)備得到的信號不夠準確,高程誤差也會隨之增大。第三,高程測量精度還有一個重要影響因素就是公共點幾何水準測量精度,若二者之間的差值較大,就會造成控制測量坐標精度較低,無法保證工程測量的質(zhì)量。
二、GPS控制平面測量精度
相比于高程測量,平面測量的操作可以說是非常簡單的,只需要設(shè)置GPS控制網(wǎng),通過對控制網(wǎng)形的優(yōu)化設(shè)計,即可實現(xiàn)對平面測量精度的有效控制,這是GPS控制測量技術(shù)的一個特有優(yōu)勢。在GPS控制網(wǎng)的應(yīng)用上要執(zhí)行分級設(shè)置、逐級控制的策略,這樣才能保證GPS控制測量技術(shù)在平面測量中所得數(shù)據(jù)有著較高的精度。實際操作中常用的方法是相對定位法,GPS控制網(wǎng)的設(shè)計方式既可以采用網(wǎng)連式,又可以采用邊連式,要根據(jù)平面測量具體需要予以選擇。要想保證平面測量有著較高的精度,需要采取如下幾點控制措施:
一是用同步測量法將兩個相鄰的控制點連接到一起,二是GPS控制網(wǎng)中的異步環(huán)邊數(shù)必須要在6以內(nèi),三是與國家和省級的測量網(wǎng)進行聯(lián)測,四是適當增加測量時間,五是采用基線向量測量方法來測量GPS控制網(wǎng)的邊距。這些方法的運用都可以在一定程度上提高平面測量精度,工程測量人員在應(yīng)用GPS控制測量技術(shù)時可以藉此來對平面測量精度進行控制,確保平面測量精度能夠達到既定要求。
三、GPS控制測量高程精度
(一)強化控制點的布設(shè)
在高程數(shù)值的測量上經(jīng)常會出現(xiàn)誤差,其中影響最大的一個因素要數(shù)控制點的布設(shè)缺乏合理性,對于這一問題的解決需要工程測量人員能夠從測量區(qū)域的實際情況出發(fā),當需要測量的區(qū)域較大時可以將其分割成為若干個面積較小的區(qū)域來分別測量,只需要建立分區(qū)擬合模型就能夠?qū)⒏叱讨禍蚀_的測量出來了。高程起算點的測量精度和點位的穩(wěn)定性都是需要工程測量人員格外需要留意和加以管控的,還要保證水準點在測量區(qū)域內(nèi)的均勻分布,通常情況下每個區(qū)域內(nèi)的水準點都不能少于6個。
(二)完善高程擬合數(shù)學模型
工程測量實際工作中運用GPS控制測量技術(shù)來測量高程數(shù)值其原理為數(shù)字曲面構(gòu)件法,將該方法與二次曲面擬合法、樣條函數(shù)法、多面函數(shù)法、平面擬合法有機融合到一起,就會得到似大地水準面擬合模型,接下來只需要采集不同時間段的環(huán)境數(shù)值,就能夠得到高程數(shù)值,且所得數(shù)據(jù)的精度是非常高的,這就決定了高程擬合數(shù)學模型在工程測量中的廣為應(yīng)用。以往布設(shè)的擬合水準點一般只有4個,已經(jīng)不能滿足于工程測量的實際要求,科學的做法是將布設(shè)點增加到6個以上,或者依據(jù)工程測量地形變化情況,進行分區(qū)高程擬合模型的設(shè)置,保證高程擬合精度的進一步提升。
(三)電離層誤差修正
衛(wèi)星信號在接受過程中容易受到氣候條件的影響,另外,大氣電離層也是影響信號傳輸?shù)闹匾蛩?,它不僅會影響信號的接收,還會導致衛(wèi)星信號反射回去,工程測量人員應(yīng)采取電離層誤差修正措施來防范和控制這類問題。通過構(gòu)建電離層修正模型,運用多頻觀測修正的形式,在同一個測量點進行多個偽距離的測量,計算其折射率,并添加到相應(yīng)頻率修正模型中,即可將接收環(huán)節(jié)出現(xiàn)的誤差進行修正處理,保證修正衛(wèi)星信號頻率精度得到有效控制。針對地下介質(zhì)密度分布不均而產(chǎn)生的GPS定位測量精度誤差,可在合適位置設(shè)置測量點、測量基站,能夠?qū)^(qū)域磁場對衛(wèi)星信號接收設(shè)備的影響削減到最低。
四、結(jié)語
綜上所述,GPS控制測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用具有著十分積極的意義,能夠?qū)ζ矫婧透叱痰臏y量精度予以嚴格控制,使得工程測量工作的開展能夠收獲更為可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。但是GPS控制測量技術(shù)的應(yīng)用會受到多種因素的影響而呈現(xiàn)出成效不佳的現(xiàn)象,需要工程測量人員能夠?qū)@一問題予以妥善處理,采取有效措施來提高平面和高程的測量精度,從而促進GPS控制測量技術(shù)的推廣應(yīng)用,為工程測量工作的保質(zhì)保量開展增添助力。
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