论文部分内容阅读
摘 要：在工程测量中应用GPS技术，有效的提高了工程测量的效率和测量精度。为了更好的发挥GPS技术的应用优势。本文基于提高GPS控制平面测量高程精度的措施展开论述。
關键词：提高；GPS控制；平面测量；高程精度；措施
中图分类号：P228 文献标识码：A
引言
GPS控制测量技术在工程测量应用过程中，需要控制好平面测量和高程测量的精度，积极采取有效的措施来保证测量数据的精准性。
1 GPS技术的主要概念
GPS技术本身有着非常高的应用率，不论在日常生活之中还是在国家大规模科技研发项目之中，GPS技术都是其中十分重要的一项技术形式。究其原因主要是GPS技术可以在一整天之内持续展开定位工作，同时有着很高的精确性以及工作效率。正是这一原因，GPS技术也被用在矿山测量工作之中。而伴随GPS技术的进步，对于工作人员自身的综合素养也有了更高的要求。测量团队的工作人员必须具备较强的基础素养，同时工作效率也要足够高，从而可以确保GPS技术本身的作用可以全部发挥出来，进而确保测量工作顺利进行。2GPS技术的具体构成一般来说，GPS技术主要可以分成三个不同的部分，分别是GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机。GPS主要通过互联网的方式进行定位，以此为基础创设网络。而对于GPS网络而言，其又能分成两个部分，分别是外业作业和内业作业。外业作业主要是在野外区域进行操作，同时也能完成测量方面的工作。而内业工作主要是技术方面的工作以及信息的交流，二者在本质层面存在非常大的差异。
2影响GPS测量误差的主要因素
（1）信号传播误差：电离层折射影响。GPS卫星信号在大气电离层进行传播的过程中会产生不同程度的延迟。一方面，GPS卫星信号的传播延迟程度与卫星有着较为紧密的联系，另一方面，GPS卫星信号的传播延迟程度与用户接收机视线方向上的电子密度之间也有着十分紧密的联系，因此就会引起测量误差。（2）观测误差。GPS测量仪器是观测与接受卫星信号的主要载体，其中观测误差主要表现在两个方面，一方面是GPS测量仪器硬件，另一方面是GPS测量仪器软件的分辨率。除此之外，影响该观测误差的因素还包括接收天线的安装精度。（3）接收机时钟误差。在正常的情况下，GPS接收机内时钟都具备较高的稳定性。但在其整体运行的过程中一旦出现任何异常情况就会降低其自身的稳定度。在这种情况下，如果GPS接收机内时钟可以达到1S，由其引发的等效距离误差就会大于300m，并会造成严重的后果与较大的损失。（4）接收机的位置误差。在一般情况下，利用GPS对矿山运输轨道进行测量的过程中，其实际观测值都是由相关工作人员的精心计算而得出的，虽然其测量准确度比较高，但其计算结果仍旧会受到卫星信号接收过程的影响，例如，接受卫星信号时卫星信号的强度以及具体方向等，这些问题均会在一定程度上受到接收机位置的影响，最终造成一定的测量误差。（5）多路径效应的影响。在对矿山材料运输轨道进行GPS测量期间，测站四周反射物反射回来的卫星信号，也就是反射波，其不仅会二次进入接收机天线，同时也会在一定程度上对GPS卫星信号造成直接的干扰，最终导致所测量值与实际值相偏离。
3 提高GPS控制测量高程精度的有效方式
3.1合理设置高程测量控制点
在具体工程测量时，当工程项目范围较大时，地表曲率所带来的影响较大，容易出现测量误差。在这种情况下，需要严格按照国家规定的工程测量标准对测量区域进行具体划分，对地表曲率带来的影响进行有效控制，有效的减少测量误差的发生，确保GPS控制测量的精度。还需要在小范围内建立高程数据拟合模型，为高程拟合时获得高精度的测量数据奠定良好的基础。由于高程测量需要以高程数据作为起算的依据，因此要保证高程起算点位置精度达到规定的等级，同时起算位置也要与相关的规范要求相符，为高程测量控制点的合理设置奠定良好的基础。
3.2保证其可靠性
（1）增加观测的期数。对GPS网进行布设时，应对观测期数予以适当的增加，这对保证可靠性是十分有效的。这是因为伴随期数不断增加，实测基线数将明显增加，使可靠性大幅提升。（2）使重复设站次数达到要求。这样能有效提高可靠性。首先，在同一测站进行多次观测，能确定所有人为误差；其次，增加次数后，观测期数也将明显增加。然而，应注意，在同一接收机对同一测站对应的多个时段实施连续观测时，各时段之间应重新进行设备安置，有效消除误差及错误。（3）使各测站有不少于6条独立基线连接，以此提高测站准确性与可靠性。对GPS网进行布设的过程中，点可靠性和点位没有直接关系，受点上相连基线数影响，如果基线数相对较多，则可靠性将明显提高。（4）布网过程中，应使各最小异步环实际边数处在6条以内。对GPS网进行布设的过程中，确定实测值质量的有效方式为检查异步环的闭合差，但伴随基线向量数的不断增加，质量检验结果准确性将明显降低。（5）GPS定位的误差源。GPS定位中出现的各种误差从误差来源来说大体可分为三类：与GPS卫星有关的误差、与信号传输有关的误差和与接收机有关的误差。（6）GPS测量仪器设备。为保证测量精度，我们选择的与工程项目相匹配型号的GPS设备。
结束语
目前随着科学技术的发展，需要不断加强GPS对控制测量平面与高程精度方面的应用的研究，以此来推进工程测量行业的健康、持续发展。GPS控制测量技术在不断发展和完善过程中，其在工程项目中必然会发挥出更重要的作用，具有更好的发展前景和空间。
参考文献：
[1] 桑艳珍.GPS测高组合等高线在水平井高程测量中的应用[J].西部探矿工程，2019，31（03）：49-51.
[2] 杜忠国.GPS技术在水文监测中的应用[J].科技经济导刊，2019，27（06）：22.
[3] 周育锋，李世诚，冯健.基于GPS观测分析青岛地区电离层板厚变化特性[J].全球定位系统，2019，44（01）：113-118.
[4] .GPS时间测量值[J].时间频率公报，2018（12）：4-6.
[5] 周艳丽，郭涛，王盛，赵龙.基于GPS/MEMS微惯性导航系统的混合校正方法研究[J].导航与控制，2015，14（05）：31-35+22.
（作者单位：中国石油工程建设有限公司西南分公司）
關键词：提高；GPS控制；平面测量；高程精度；措施
中图分类号：P228 文献标识码：A
引言
GPS控制测量技术在工程测量应用过程中，需要控制好平面测量和高程测量的精度，积极采取有效的措施来保证测量数据的精准性。
1 GPS技术的主要概念
GPS技术本身有着非常高的应用率，不论在日常生活之中还是在国家大规模科技研发项目之中，GPS技术都是其中十分重要的一项技术形式。究其原因主要是GPS技术可以在一整天之内持续展开定位工作，同时有着很高的精确性以及工作效率。正是这一原因，GPS技术也被用在矿山测量工作之中。而伴随GPS技术的进步，对于工作人员自身的综合素养也有了更高的要求。测量团队的工作人员必须具备较强的基础素养，同时工作效率也要足够高，从而可以确保GPS技术本身的作用可以全部发挥出来，进而确保测量工作顺利进行。2GPS技术的具体构成一般来说，GPS技术主要可以分成三个不同的部分，分别是GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机。GPS主要通过互联网的方式进行定位，以此为基础创设网络。而对于GPS网络而言，其又能分成两个部分，分别是外业作业和内业作业。外业作业主要是在野外区域进行操作，同时也能完成测量方面的工作。而内业工作主要是技术方面的工作以及信息的交流，二者在本质层面存在非常大的差异。
2影响GPS测量误差的主要因素
（1）信号传播误差：电离层折射影响。GPS卫星信号在大气电离层进行传播的过程中会产生不同程度的延迟。一方面，GPS卫星信号的传播延迟程度与卫星有着较为紧密的联系，另一方面，GPS卫星信号的传播延迟程度与用户接收机视线方向上的电子密度之间也有着十分紧密的联系，因此就会引起测量误差。（2）观测误差。GPS测量仪器是观测与接受卫星信号的主要载体，其中观测误差主要表现在两个方面，一方面是GPS测量仪器硬件，另一方面是GPS测量仪器软件的分辨率。除此之外，影响该观测误差的因素还包括接收天线的安装精度。（3）接收机时钟误差。在正常的情况下，GPS接收机内时钟都具备较高的稳定性。但在其整体运行的过程中一旦出现任何异常情况就会降低其自身的稳定度。在这种情况下，如果GPS接收机内时钟可以达到1S，由其引发的等效距离误差就会大于300m，并会造成严重的后果与较大的损失。（4）接收机的位置误差。在一般情况下，利用GPS对矿山运输轨道进行测量的过程中，其实际观测值都是由相关工作人员的精心计算而得出的，虽然其测量准确度比较高，但其计算结果仍旧会受到卫星信号接收过程的影响，例如，接受卫星信号时卫星信号的强度以及具体方向等，这些问题均会在一定程度上受到接收机位置的影响，最终造成一定的测量误差。（5）多路径效应的影响。在对矿山材料运输轨道进行GPS测量期间，测站四周反射物反射回来的卫星信号，也就是反射波，其不仅会二次进入接收机天线，同时也会在一定程度上对GPS卫星信号造成直接的干扰，最终导致所测量值与实际值相偏离。
3 提高GPS控制测量高程精度的有效方式
3.1合理设置高程测量控制点
在具体工程测量时，当工程项目范围较大时，地表曲率所带来的影响较大，容易出现测量误差。在这种情况下，需要严格按照国家规定的工程测量标准对测量区域进行具体划分，对地表曲率带来的影响进行有效控制，有效的减少测量误差的发生，确保GPS控制测量的精度。还需要在小范围内建立高程数据拟合模型，为高程拟合时获得高精度的测量数据奠定良好的基础。由于高程测量需要以高程数据作为起算的依据，因此要保证高程起算点位置精度达到规定的等级，同时起算位置也要与相关的规范要求相符，为高程测量控制点的合理设置奠定良好的基础。
3.2保证其可靠性
（1）增加观测的期数。对GPS网进行布设时，应对观测期数予以适当的增加，这对保证可靠性是十分有效的。这是因为伴随期数不断增加，实测基线数将明显增加，使可靠性大幅提升。（2）使重复设站次数达到要求。这样能有效提高可靠性。首先，在同一测站进行多次观测，能确定所有人为误差；其次，增加次数后，观测期数也将明显增加。然而，应注意，在同一接收机对同一测站对应的多个时段实施连续观测时，各时段之间应重新进行设备安置，有效消除误差及错误。（3）使各测站有不少于6条独立基线连接，以此提高测站准确性与可靠性。对GPS网进行布设的过程中，点可靠性和点位没有直接关系，受点上相连基线数影响，如果基线数相对较多，则可靠性将明显提高。（4）布网过程中，应使各最小异步环实际边数处在6条以内。对GPS网进行布设的过程中，确定实测值质量的有效方式为检查异步环的闭合差，但伴随基线向量数的不断增加，质量检验结果准确性将明显降低。（5）GPS定位的误差源。GPS定位中出现的各种误差从误差来源来说大体可分为三类：与GPS卫星有关的误差、与信号传输有关的误差和与接收机有关的误差。（6）GPS测量仪器设备。为保证测量精度，我们选择的与工程项目相匹配型号的GPS设备。
结束语
目前随着科学技术的发展，需要不断加强GPS对控制测量平面与高程精度方面的应用的研究，以此来推进工程测量行业的健康、持续发展。GPS控制测量技术在不断发展和完善过程中，其在工程项目中必然会发挥出更重要的作用，具有更好的发展前景和空间。
参考文献：
[1] 桑艳珍.GPS测高组合等高线在水平井高程测量中的应用[J].西部探矿工程，2019，31（03）：49-51.
[2] 杜忠国.GPS技术在水文监测中的应用[J].科技经济导刊，2019，27（06）：22.
[3] 周育锋，李世诚，冯健.基于GPS观测分析青岛地区电离层板厚变化特性[J].全球定位系统，2019，44（01）：113-118.
[4] .GPS时间测量值[J].时间频率公报，2018（12）：4-6.
[5] 周艳丽，郭涛，王盛，赵龙.基于GPS/MEMS微惯性导航系统的混合校正方法研究[J].导航与控制，2015，14（05）：31-35+22.
（作者单位：中国石油工程建设有限公司西南分公司）