工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析王小平

工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析王小平

中国能源建设集团云南火电建设有限公司

摘要:随着我国工程测量技术的快速发展,在进行工程测量过程中会大量使用大GPS技术,如何有效针对平面进行控制,对高程进度进行分析是GPS系统在测量过程中非常关注的问题,本文首先分析了GPS控制平面的特点,针对高程进度分析的有关内容进行了详细的介绍,供相关的测量人员参考。

关键词:工程测量;GPS控制;平面高程分析

1前言

随着经济的发展和时代的发展,CPS测量技术在我国得到了快速的进步,从上个世纪90年代开始GPS测量技术在我国得到运用以后,逐渐被推广开来,GPS测量技术主要是采用卫星定位和地面监控系统组成,主要是通过卫星收发信号从而完成相应的功能,因此GPS技术在开展以来逐渐成为各个领域人员非常关注的问题,在军事国防上都有一定的运用,随着GPS技术的普及,在测量上也得到了一定的运用,本文针对GPS测量技术中高程精度的影响因素进行了分析,针对如何在测量的过程中提高高程进度的有关方法进行了详细的介绍和分析。

2影响高程测量精度的因素分析

根据以往的测量经营以及根据高程误差产生的原因,在进行实际测量的过程中需要重点关注以下内容:

2.1GPS大地高的测量精度

只有在进行测量的过程中,获得比GPS大地高程较高的观测数据才能够有效的计算出GPS的位置,根据目前的测量经验,在针对GPS大地高测量的过程中,主要影响因素包括信号传输的相对位置,多路途径以及电离层的延迟,这些信号在传输的过程中,由于设备和操作的原因,使得天线对中出现了一定的误差,除了上述存在的问题以外,系统生成的模型误差也会对测量造成较大的影响。因此在在使用GPS进行静态测绘的过程中,需要保证控制点的准确性,而且对于采样观察时间也需要满足既定时间的要求,以上的诸多因素都对高程的测量会产生较大的影响。

2.2公共点几何水准测量精度

对于一般测量而言,对测量点的高程异常值和大地高程测量的差进行有效控制,往往在测量过程中能够得到正常值。对于计算高程异常值我们通常是采用的数学方法,在数值获取的过程中,与测量点的GPS大地高以及相对应的几何水平进行对应。因此,在获得加高精度如果出现了高程异常值,则需要对水平测量的精度进行有效控制,两者之间存在一定的关系。

图1水准高程测量原理

2.3GPS高程拟合的方法

采用GPS高程拟合的原理是:通过GPS的测量技术从而得到大地高,通过水准测量从而得到正常高,大地高和正常高的差值就是高程的异常。通过相关软件,从而拟合出大地水准高,同时运用相关技术得出未知测量点异常高。在传统的测量中,往往工程量巨大,同时测量的成本也较高,观测的时间也较长,因此难以获得高精度几何水准的高程值,特别是对于一些地势较为复杂的区域而言,其高程的控制往往存在更高的难度。

为了最大程度的高程测量过程中产生的误差,往往可以采用水准测量的方法,也就是采用少数GPS点从而实施高程的测量,随后在采用高程拟合的相关技术,在实际的高程测量过程中,及时测量的数据满足要求,但是没有合适的拟合模型,也会对后期的计算结果产生较大的影响。导致高程测量的误差。因此基于上述三个方面的考虑因素,公共点的分布是影响高程进度的重要因素,因此合理的布点,按照要求对点的位置精确进行定位是提高高程测量精度最为重要的办法之一。

3提高GPS高程测量精度的措施

在实际的工程测量中,GPS控制测量技术往往精度较差,结合上述可能产生的误差,本文给予了以下几个方面的建议:

3.1提高大地高测量的方法

在上述的分析中得知,大地高程的测量需要采用合理的测量方法,因此根据相关的实践经验表明,在实际的测量过程中可以重点针对以下几个方面进行改进:

(1)选择合适的站址。虽然工程测量和工程勘测存在一定的差异,对于各个观测点站没有明确的要求,但是在实际的测量工作进行中,需要按照实际情况,结合相关的工作环境,从而制定相应的选址方案。

(2)运用同步观测求取差值。同步求差是目前在大地高程测量过程中最为常见的方法,这一方面能够使得误差降到最低,从而保证了大地高程在测量过程中的准确性。为了做好精确测量,只有按照相应的标准规范执行,才能够满足实际测量要去,一般而言,其观测点的距离小于20Km,这样两个观测点容易受到卫星和对流程的干扰,从而对整个工程测量带来一定的负面影响,但是同步观测法如果没有保障两个观测点观测同步进行以及观测站之间间距在20Km以内,那么求取的差值无效。因此只能采取相应的措施,防止其他因素的干扰。

(3)确保天线高的正确量取。

天线高测量误差从而导致高程误差较大是其测量误差的主要原因之一,因此在测量的过程中,需要有效加强天线测量的精度控制。在进行测量野外作业的过程中,需要将天线的斜高作为测量值,同时需要将圆盘分成三个方向,将其间隔的大小保持均匀,随后针对不同的方向的天线进行测量,保证测量的结果误差能够控制在3mm以内,随后将测量的数据做平均值处理。在实际的野外作业中,由于天线的类型和天线的高度会因为实际的测量产生变化,因此在测量的过程中,势必需要控制好天线中心的高度。

3.2使用合理的高程拟合方法

在实际的工程测量的过程中,往往人们会采用数学曲面构成的方法去核算大地的基准面,随后在使用GPS的测量点从而核算待测点的高值。根据相关的时间经验表明,在核算的过程中会采用到一系列的模型,例如会采用到二次曲面模拟,曲面模拟等等,其中在众多的方法中,采用二次曲面拟合法较多,由于观测环境不同因此采用的拟合方法也不同,需要根据实际情况定点选择。

3.3加强控制点的布设

合理的布点确保高程计算的关键,也是控制好高程的重要前提,因此在实际的测量过程中需要采用合理布点的方法。如果在规划实施的过程中,采用GPS技术和摄影技术相结合,再加上现代化的数据处理技术,以及拍照探测技术,在不用与物体相接处的情况下,就能够对地形地貌进行准确勘测,这样不仅能够减少工作量,还能够最大程度的提升工作效率。

4结束语

综上所述,随着我国测量行业的快速发展,GPS技术的运用已经在许多测量中有所运用,由于定位较为准确以及操作较为简单已经成为很多基础工程测量过程中的首选,由于能够全天候进行作业,在实际运用中也较为方便。GPS测量技术相对于传统的工程测绘技术而言,实现了效率的提高,针对GPS在高程测量过程中,精度存在的一些问题存在的不足,只有在实践环节不断的改善,才能够将GPS技术运用到极致。

参考文献

[1]刘文林.GPS-RTK测量精度的影响因素研究与实验分析[J].建筑工程技术与设计,2016(14).

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[4]崔世武,姜勇.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].工程技术:文摘版,2016(2):00250-00250.

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