摘要：随着现代科学技术的发展和演化，GPS技术已经从单纯的作地图导航技术拓展到了更加广阔的领域当中，尤其是在工程测量领域，GPS控制测量技术已经可以完善很多一般测量手段难以完成的事，而且还能有效降低测量成本、保障测量人员的人身安全，但是在现今的测量技术环节还有一些测量精度稍显不足，需要相应的方式解决这些问题。鉴于此，文章对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的控制方法进行了研究，以供参考。
关键词：工程测量；GPS技术；平面与高程；精度控制
1、GPS系统的概念
GPS系统，即全球定位系统，最早主要是应用于无线导航中，为交通工具或者个人用户提供全天候、全球性、续航性高的实时精准三维坐标服务。现今GPS不断地发展，除了导航也开始拓展到其它各行各业中，比如现今各种运输交通工具中的定位以及路线查找；勘探行业中观测周边环境，了解需要装备的各项物品；地址海洋变化的实时监控；对于国界以及领土海洋边间的确定和标记；测算大地的水准面等等，都可以用到GPS系统，尤其是在工程测量方面，不仅能够精准测量，还能够有效降低测量成本。
2影响GPS高程测量精度的要素
2.1大地高程测量精度难以保证
大地高程的GPS系统测量数据很难采集到较为精确的数据，这主要是因为在测量大地的高程测量时数据会有多种因素产生或多或少的干扰，其中就包括数据的相对效应，以及测量卫星的时差变动，这些因素与GPS系统中关键性的卫星系统有关，因此这种误差的主要来源就是卫星。此外也会因为GPS系统自身接收系统的调整出现一些误差，这种误差会直接导致大地高程测量的精度不能得到保障，因此在进行大地高程测量时要注意优先设置好控制点并检查相关的测量设备，控制点的选择直接关系到测量的精确程度。
2.2几何水准导致测量精度误差
要确保GPS控制测量能够进行高程测量，几何水准测量是不二之选，但是造成数值异常也要从两个方面进行考虑，高程测量中出现的数值异常主要是公式应用中得出的，主要影响到数值的原因是：受到测量时地域性几何水准的影响，高程测量产生了一些列的高程测量变化性差值。这就表明了如果要采用GPS系统进行几何水准测量，就要注意测量时产生的异常数值，才能保证整个测量过程的精度。
2.3测量当地环境较为复杂
现今许多工程测量时工程现场的周边环境都比较复杂，从地形到地貌、从起伏程度到相关水文环境，加上地理位置比较偏僻，周边的气候以及地理环境比较恶劣，因此也会影响到工程测算的精准程度，这会大大增加测量工作的测量内容、测量时间以及测量经费等等，这些情况对于GPS控制测量法中针对数据的测量都会造成负面影响。
3工程测量中GPS控制测量平面与高程精度控制措施研究
3.1优先选择精度高的GPS设备
在工程测量中，如果GPS精度达不到要求，那么卫星传输的高程信息质量以及卫星传输高程信息的效率都会受到严重的影响，其测量准确性将得不到保证。所以要想提高GPS控制测量平面与高程精度，就必须要优先选择精度高的GPS设备。
（1）精度高的GPS设备，可以有效识别卫星传输的各种信息，如果卫星传出的信息与实际情况存在误差，那么GPS设备就会自动修正。如果工程测量工作的开展地点有着非常复杂的地质条件，那么卫星传输信息的质量将会受到影响，尤其是测量区域存在的磁场会对卫星传输信号产生严重的干扰。如果使用精度高的GPS设备，那么卫星传出信息的准确性就可以得到有效的保证。
（2）精度高的GPS设备的数据处理效率很高，可以实现卫星传输信息的精密化处理，并结合测量区域的地质条件，进行相关图像的转换，减少图像失真问题的出现。而且，精度高的GPS设备还可以对外界的各种干扰因素进行抵抗，进而对测量平面与高程精度进行合理的控制。
3.2加强测量平面选择标准的控制
通过对测量平面的高程以及高程异常值进行严格的计算，加强测量平面选择标准的控制，对于提高工程测量的准确性具有十分重要的意义。
（1）为保证各GPS高程点达到测量标准，关键是具有高精度的高程起算点，包括点位的稳定性和测量精度等级。同时拟合所需的水准点需满足均匀分布，数量至少为6个。当所测区域面积及地形差别较大时，可将测区分块分别建立拟合模型，以有效的保证高程拟合精度。
（2）采取有效的方法控制大地高的精度。包括正确的量取天线高，重视站址的选择，将GPS网的图形结构进行优化设计，运用同步观测量求差值等。
（3）选用合理的高程拟合模型，通常情况下，平面拟合法、二次曲面拟合法、样条函数法及多面函数法比较常用，而在计算高程测量值的过程中，为了加强误差的控制，得到较高精度的高程异常值，在使用二次曲面拟合方法的同时，还要充分考虑不同地质特点等因素的影响。如果工程测量位于偏远山区，地质环境相对复杂，那么就要对测量区域周边的磁场、空气对流层、地下介质密度以及土壤特点等进行充分的考虑。测量平面要优先选择地势相对平坦的区域，同时严格控制不同测量基站之间的距离，根据实际情况合理控制测量基站的设置数量，确保卫星输送信号的正常接收。需要注意的是，测量平面的选择需要先在同一时间内测量目标区域内的大地高度，并将同步测量的基站距离控制在20km以内。只有这样，才能减少工程测量误差，确保GPS控制测量的作用得到充分的发挥[2]。
3.3、GPS控制测量高程精度
3.3.1强化控制点的布设
在高程数值的测量上经常会出现误差，其中影响最大的一个因素要数控制点的布设缺乏合理性，对于这一问题的解决需要工程测量人员能够从测量区域的实际情况出发，当需要测量的区域较大时可以将其分割成为若干个面积较小的区域来分别测量，只需要建立分区拟合模型就能够将高程值准确的测量出来了。高程起算点的测量精度和点位的稳定性都是需要工程测量人员格外需要留意和加以管控的，还要保证水准点在测量区域内的均匀分布，通常情况下每个区域内的水准点都不能少于6个。
3.3.2完善高程拟合数学模型
工程测量实际工作中运用GPS控制测量技术来测量高程数值其原理为数字曲面构件法，将该方法与二次曲面拟合法、样条函数法、多面函数法、平面拟合法有机融合到一起，就会得到似大地水准面拟合模型，接下来只需要采集不同时间段的环境数值，就能够得到高程数值，且所得数据的精度是非常高的，这就决定了高程拟合数学模型在工程测量中的广为应用。以往布设的拟合水准点一般只有4个，已经不能满足于工程测量的实际要求，科学的做法是将布设点增加到6个以上，或者依据工程测量地形变化情况，进行分区高程拟合模型的设置，保证高程拟合精度的进一步提升。
3.3.3电离层误差修正
卫星信号在接受过程中容易受到气候条件的影响，另外，大气电离层也是影响信号传输的重要因素，它不仅会影响信号的接收，还会导致卫星信号反射回去，工程测量人员应采取电离层误差修正措施来防范和控制这类问题。通过构建电离层修正模型，运用多频观测修正的形式，在同一个测量点进行多个伪距离的测量，计算其折射率，并添加到相应频率修正模型中，即可将接收环节出现的误差进行修正处理，保证修正卫星信号频率精度得到有效控制。针对地下介质密度分布不均而产生的GPS定位测量精度误差，可在合适位置设置测量点、测量基站，能够将区域磁场对卫星信号接收设备的影响削减到最低。
结语
综上所述，在工程测量中，GPS控制测量技术的应用主要存在着GPS精度达不到相关要求、选择测量平面的标准不明确、没有意识到工程测量中的误差控制的重要性等问题。要想提高GPS控制测量平面与高程精度，就必须要优先选择精度高的GPS设备、加强测量平面选择标准的控制、重视工程测量误差的修正与校对。因此，在日常的测量工作中，测量工作人员要不断对GPS控制测量技术进行研究，并适应新技术在测量工作中的应用，从而使GPS控制测量在工程测量中更好的应用。
参考文献
[1]孙建民.提高GPS控制平面测量高程精度的措施[J].山东工业技术，2019(8):156.
[2]官庆辉.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的研究[J].西部探矿工程，2019,31(2):154-155,158.