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摘要：GPS也就是全球卫星导航定位系统的简称，它是利用在空间保持发行状态的卫星持续向地球发送加载了特殊定位信息的无线电信号的某种频率，进而可以实现定位测量功能的定位系统。GPS技术在工程测量中的应用，使得传统的测量方式发生了很大的变化。但是在测量准确度方面，受到各种因素的影响，GPS控制测量技术存在着一定的误差，所以对工程建设产生了一定的影响。基于此，文章重点针对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度进行详细的分析，以供参考。
关键词：工程测量；GPS控制；测量平面；高程精度
引言
由于GPS测量技术应用的强大优势，在各种工程中被广泛应用，其应用设备携带方便，与传统测量方式相比大大提升了效率。GPS测量技术是在综合利用卫星定位技术与遥感技术得以实现的，在进行作业操作时，要计算卫星的运行轨迹，还要考虑大气层情况以及发射与接收设备等因素的影响，如果大气对流层中反射的物质比较多，就会干扰到信号的传输，从而影响到高程测量数据的准确性。而且大部分工程测量具有的已知点相对较少，已知点位置分布不合理、网状不佳等情况，使其水准测量很难进行，这就使得GPS测量时，难以保障控制网的精准度，在测量过程中，高程精度误差相对比较明显。因此，有必要针对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度展开研究。
1GPS控制平面测量的要求
在工程项目的测量当中平面的测量的方式方法较为容易，GPS控制平面测量主要是建立GPS系统中的一部分控制网进行测量工作，其中也包括了系统网络的设计，以及针对工程测量中精度和基准方面采用的监控手段，在进行平面测量时要密切关注GPS系统中的控制网络需要，按照国家制定的分级标准进行逐步控制，这样才能保证在平面测量中采集到高精度数据。
通常GPS系统都会使用相对定位法，尤其是出现在一部分对于GPS工程平面测量精度要求标准较高的项目，就会选择更加精确的网络连接式或者是GPS控制网进行测量的方式。
2GPS控制测量平面和高程精度的主要因素
2.1高程拟合法
GPS控制测量平面和高程精度，实际就是利用卫星定位技术对测量数据进行计算，因此卫星的信号传输就显得尤为重要，卫星信号的质量直接影响着测量结果。GPS测量系统主要就是通过地面设备与太空卫星连接（卫星数量要在3颗以上）对测量对象进行测量计算，整个作业流程比较复杂，需要多种设备支持，而且由于卫星信号的传输路径多，传输稳定性控制难，还有各种自然现象的影响，都会对测量数控产生影响。
2.2GPS大地高测量精度
对于GPS大地高测量精度，其影响因素比较多，下面就结合实际情况进行论述。首先，卫星方面的影响因素主要包括卫星钟差存在误差、卫星星历存在误差以及相对论效益；其次，在信号传播方面的影响因素主要有对流层及电离层的延迟以及多路径效应；还有就是，一开始选择的模型就存在误差，影响到了GPS大地高测量精度。为了有效避免GPS大地高测量精度受到影响，需要科学的进行控制点的网形、接收机的总数、天气状况、卫星状况以及平差模型等的设计工作，保证设计质量才能够确保测量工作的准确性。下图1所展示的就是GPS点的H大地高与正常高程的关系（ε表示高程异常，H表示大地高，h表示正常高）。
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图1 GPS点的H大地高与正常高程的关系图
3提高GPS控制测量平面及高程精度的对策
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。
首先，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。
其次，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
对于GPS控制测量平面，要加强测量平面选择标准的控制，只有强化这一部分内容才能够有效提高工程测量工作的准确程度。
（1）对于各GPS高程点，为了可以确保其测量标准在准确范围内，特别是具备高精度的高程起算点，要求重点考虑点位的稳定性和测量精度的等级。与此同时，要求均匀的进行拟合所需水准点的分布工作，数量上最少要有6个。如果测试的区域面积中地形有较大的变化，可以选择分别在测区分块上建立拟合模型，这样能够充分地确保高程拟合的精度。
（2）选择科学、合适的方法对大地高的精度进行控制。其中包括对天线高的正确量取，对站址的选择进行充分重视，优化和设计GPS网的图形结构，利用同步观进行求差值的测量。
（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。
3.3重视工程测量误差的修正与校对
对工程测量误差的修正与校对有足够的重视，可以有效提高GPS控制测量平面与高程精度。而针对工程测量误差的修正与校对，主要使用以下三种方法：（1）通过使用双频接收机采集GPS数据，利用不同频率的观测值组合进行电离层延迟改正、利用电离层模型加以改正、利用同步观测值求差来进行改正，以削弱电离层误差的影响。（2）减小接收机位置误差，利用数台GPS数据接收仪在测量平面上进行设置，利用数台数据接收仪进行信息接收，将接收的信息进行比对、研究，将工程测量数据的质量全面提升。（3）借助计算机网络技术来修正数据参数。
结语
综上所述，上文通过分析GPS控制测量平面与高程精度，能够知道测量精度的影响是有很多主观与客观因素的。因此，要保障大地测量精度必须经过细致的筹划、科学严谨的布局、合理搭配科学的计算方法。在日常的测量工作中，我们要不断对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。
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