工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析杨帅军

工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析杨帅军

中国葛洲坝集团基础工程有限公司湖北宜昌443002

摘要:我国不断发展的经济,给我国的科技也注入了新鲜的活力,也让我国工程测量实现了较大的发展。比如,工程测量中的GPS测量技术的应用,便是最典型的例子。本文在此基础上对控制测量平面与高程精度不足的问题展开分析和探讨,从而为我国的专业人才带来相应的启示。

关键词:工程测量;测量平面;高程精度

目前,我国大部分工程都在使用具有高效率、精度高、操作方便且费用较少的GPS控制测量技术。不过在实际使用过程中,该技术也暴露了GPS控制测量技术的一些缺点劣势。本文在此基础上为我国工程GPS测量中的高程和平面精度提出应有的修改意见。

一、我国工程测量中GPS技术的概况

GPS技术系统中GPS卫星星座一般情况下是由21颗卫星和3颗轨备卫星组合而成。这24颗卫星一般处于6个轨道面,每一个轨道面之间相距60度,而每个卫星之间相距90度。在导航卫星方面,GPS卫星动态的已知点,往往是在根据卫星发射的星历计算而得到的。地面监控系统提供的每颗GPS卫星所播放的卫星,往往处于同一个标准时间内。

在我国现阶段,我国工程测量所使用的GPS技术,具有测量方便、用时短、测量定位速度快、测量准确度较高等多种优点。该种测量技术由于这些优点,在卫星定位技术和遥感技术的前提下,在我国野外工作时得到了大量的使用。不过在测量过程中,还需考虑卫星轨道和大气层等因素的影响,降低大气层对测量的影响,提高测量的精准度,从而让测量结果更加精准。

二、影响工程测量高程精度的基本因素

1.难以获得高精度的GPS大地高程观测数据

GPS技术是需要高精准的技术,对大地进行高程观测。不过,影响大地高观数据准确性也因卫星钟差、相对效应等因素无法直接保障。除此之外,接受设备的误差、卫星相对效应较差等,也同样会对数据处理产生相对不利的影响。在工程测量过程中,应用的GPS测量方法,也需要确保控制点位置的准确性和接收机的数量,才能真正确保观察数据的要求[1]。

2.高精度的几何水准测量起点难

利用GPS定位技术对公共几何点进行测量时,需要从大地高和高程异常值出发。很多时候,高程异常值都是通过利用数学方法计算得到的。所以,在整个工程测量值中,为了确保高程测量的结果准确性,最好可以对水准测量方面的数值来做严格要求。

3.实际测量和环境的复杂性

建设工程往往都会处在环境恶劣的地区。这些环境恶劣的地区由于环境问题,很容易受到当地环境因素而致使工程量大、测量费用高、测量时间长等多种情况的发生。在工程测量中,使用GPS的方法,采用高程拟合的方式计算出大地高减的等差高。并用高程拟合方式测量出大地水准点,并将此用于实际测量的问题。

三、GPS在工程测量中的应用

1.房地产方面的应用

在很多城市中,项目工程的建设和房地产的开发工程测量中,GPS技术在城市开发中应用的地方非常多。如对房地产开发中许多土地问题权属界址的精准确定,这些虽然已经有房地产和土地部门提供的平面图纸需要,但在测量时难免不够精准。因此,在该地房地产开发商中利用测量技术对待测点进行三维写作,既标注了测定范围的精准度,也使得该建设工地单位得出更加精准的测量数据,从而让施工过程可以完善的更加高效快速。

2.城市建设方面的应用

在很多时候,城市工程的测量往往会因为测绘方面的高级控制点和相关基础资料,从而预先在城市中获得更多的测量工作。然而GPS技术测量数据必须与大地测量出来的相关数据统一起来,这才能够真正实现城市的建设。在整个城市建设中,GPS技术既要与卫星运转和技术相结合,也需要对六颗星以上的卫星高度跟踪和配合。不过相关观测点设站不仅大于2点,每次观测的最好时分选在40min的持续点处。

3.矿山测量方面的应用

很多时候,矿山的测量既会受到自然环境的影响,也会因围垦建设影响到施工的质量,从而拖延整项施工工程的进展。因此,矿山工程控制测量的数据,既无法保证在水面上运行,也无法保证精准性,所以很难突破自然环境对测量工作的限制。同时,利用GPS技术还可以保证在矿区的加密点加密测量、挖槽、坑口、取样钻孔、地质点、坑口位置等坐标位置的求测,从而转变了传统工程测量的模式,进一步实现矿山工程控制的准确测量。

四、提高GPS高程测量精度的基本措施

结合本地工程测量中GPS控制测量平面和高程精度的影响因素,对高程测量精度提出几点针对性意见。

1.完善大地高测量的方式

大地高测量方式对于保障高程精度具有非常重要的作用。可以从以下几个方面改进,1)在工程测量中,对各观测点提出非常严格的要求。不过在实际测量工作中,实际的工程环境,需要严格选择方案。2)在运用同步观测求取值的基础上,同步求差完成相对完整的理论,致使同一观测数据忽略不计。在通常情况下,两个观测站往往会受到卫星星历误差、对流层和电流层等多种因素的影响,从而缩短同步求差,进而保证观测站与观测站之间的无效差值。3)确保天线高的正确量取。天线高的误差,往往是由于天线斜高作为测量值,将天线圆盘分为隔角度大小均匀与测量结果之间的平均值。在此基础上,完成野外作业操作,天线类型等不同变化的中心高度。

2.使用合理的高程拟合方式

在实际测量工程中,拟合大地水准面通常会采用数学曲面构件来形成相应的高值。根据实践分析,最长采用的拟合方式,不仅包涵平面拟合法、多面函数法和样条函数法三种。其中,平面拟合法比较容易获得更高精度的高程异常值。

3.加强控制点的布设

高程起点的高精度,一般都会拟合其他控制点。实际工程量中,不仅应该加强控制点的布设,也应该确保高程起算点的稳定性和测量精度。而这种拟合所需要的准确点,数量一般都分布均匀,测量范围也比较大,所以通常都会采用拟合模型的方法来提高拟合精度。

4.工程测量中GPS控制测量实例分析

为了检验高程测量的实际精度,测量GPS的控制点时应采用三等水准的测量方法来获取实际的高程,利用GPS观测大地高差并做基本的对比和分析。然而,这一系列测量仪器,在利用GPS观测方式时,应用静态的相对定位模式,设置卫星高度角大于观测卫星,从而采用数据处理软件对基线理解解释,并截取不同时间段进行分析处理。而GPS测量仪器设置的卫星高度角正好是大于15o,并做有效观测的卫星数,采取间隔为20o,可以采取不同的时间段作为分析和处理,其具体的情况如下表所示:

结束语

GPS测量技术不仅是一项定位准确、测量范围广、简单容易的操作,也是一项必须需要工程建设规模和不断扩大数量操作的作业要求。相较于传统技术而言,GPS测量技术,在控制测量过程中一系列不完善的不足之处,在实践中都发挥着更加重要的作用。

参考文献

[1]刘晓明,李玉洁.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].门窗,2016(3):86-87.

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