工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度研究

发表时间:2020/12/8   来源:《城镇建设》2020年8月第24期   作者:张金星
[导读] 控制测量是工程测量的重要基础,这是因为控制测量的主要目标就是保证工程测量的精度。
        张金星
        荆门市规划勘测设计研究院  湖北荆门 448000

        摘要:控制测量是工程测量的重要基础,这是因为控制测量的主要目标就是保证工程测量的精度。在工程测量技术快速发展的影响下,很多新型技术都开始崭露头角,其中GPS控制测量技术相比于其他技术来说具有较大优势,这是因为其他种类的控制测量技术累计误差较大,不仅会给平面测量精度造成不良影响,还会给高程精度测量造成不利影响。而GPS控制测量技术能够较大程度上降低累计误差的数值,这样就能提高测量精度,从而让工程测量工作得到有效保证。由于这种技术具有一定难度,因此在应用过程中时常出现一些错误,基于此本文首先对GPS控制测量相关概述进行了叙述,又对工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度进行了阐述,希望能对本行业的研究人员提供参考价值。
关键词:工程测量;GPS控制测量;平面精度

        前言:控制测量是工程测量的基本保障,在工程测量过程中时常会出现不可避免的误差,并且由于工程测量步骤较为复杂,所以误差的累计数值会逐渐增大,不仅影响了工程测量的有效性,还影响了平面和高度精度的有效把控,从而不利于施工的有效完成。所以需要在工程测量的时候,使用控制测量技术进行精度控制网的构建,通过网络的有效构建就能降低累计误差的数值,进而保证工程测量的有效性。GPS控制测量技术是大多数技术中比较突出的一种,这是因为这种技术可以利用卫星定位能够更大程度上降低测量过程中的误差累积,从而保证测量的有效性,本文在文中对于相关方面都有较好的阐述。
一、GPS控制测量相关概述
(一)GPS控制测量原理
        相比于其他相关的控制测量技术来说,GPS控制测量具有较大优势。其中一方面原因是它的测量原理,它可以对不同观察站的观测信号进做差处理,通过做差处理的方式就能把两个观测站都存在的误差消除掉,这样不仅降低了误差的累积,造成的技术数据失真,还保证了工程测量的精度[1]。之所以能够消除公共误差,是因为在做差处理中使用的是基线向量的方法。由于基线向量的参考依据是相对的,因此能够消除两个观测站共同误差,达到数据统一误差为零的目的,从而让控制网的建立更加有效,进而让平面和高度精度得到有效保证。
(二)GPS控制测量分类
        控制测量是为了让工程测量和大地测量等测量数据有效才建立的控制网,它能够降低在测量过程中的累计误差[2]。GPS控制测量主要分为两大类,一类是平面测量,一类是高程测量。对于平面测量来说,它指的是对平面坐标进行控制点设定所进行的测量工作,这项测量工作比较基础,在大多数工程测量中都会用到,因此对于实际的意义也就比较重要。对于高程测量来说,它指的是对高程控制点进行的测量工作,相比于平面测量来说,高程测量用到几率相对较少,但高程测量难度较平面测量要高,因此在高程过程中更容易出现精度误差问题。
二、工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度
(一)测量平面精度
        应用GPS控制测量能够提高测量平面的精度。由于在工程测量中时常会出现误差,这样就使得测量的平面精度时常受到不利因素影响,不仅影响了工程测量的有效性,还降低了在具体的工程施工过程中的安全性[3]。所以为了提高测量平面精度的有效性,主要需要构建平面控制网,平面控制网的建立能够有效降低测量过程中出现的误差,这是因为平面控制能够降低累计误差的出现。相比于其他控制测量技术来说,GPS控制测量具有较大优势,这是因为这种技术的观测精度更高,避免了在观测中出现误差的情况。

在实际平面控制网络搭建过程中,需要对流动站和基站进行合理设置,这样就能及时接收稳定的卫星信号,从而可以让很多干扰被遮蔽掉。一般测量时要尽量避开下午2点的时间段,并且要设置多个基准站,以此来保证平面控制网络的有效建立[4]。比如在现在普遍运用的省道二级公路测量中,只使用传统控制测量技术较难保证平面控制网络的建立,因此需要使用GPS控制测量技术进行辅助。
        在应用GPS控制测量技术时,首先要对工程施工区域进行航空拍摄,通过拍摄能够获得控制测量所需要的相关地形图,通常情况下地形图的绘制要使用1:5000的比例尺进行设定,这样不仅能够最大程度发挥地形图的作用,还能较大程度上降低地形图带来的误差效应;然后需要使用这种技术对地形图进行测控,通过测控建立有效的平面控制网。在进行实际的测控操作时,不仅需要检测出多个控制点,更需要做好相应坐标的精确坐标和要关数据的检查工作[5],与此同时,要对发现的问题进行及时解决,这样才能保证平面控制网的有效建立,从而让测量平面精度得到有效保证。
(二)测量高度精度
        应用GPS控制测量能够提高测量平面的精度。高度精度的保证相比于平面精度来说具有一定难度,这是因为高度精度需要考虑的因素更加广泛,所以在应用这种技术的时候需要考虑更多相关因素,才能保证高度精度的有效性。很多工程测量中都出现过高度精度问题,不仅给测量工作带来不利影响,还给进一步施工带来消极影响。GPS控制测量的应用主要体现在以下两个方面:第一,合理求解转换参数,为了保证高度的精度,在实际求解参数时让高等级控制点向低等级进行转换,这样就能保证控制点的分布较为均匀。在计算时可以使用平差的方式来求出相应坐标值。当测量范围较小时,可以通过相应方式来计算参数的转换,这样就能转换参数得到有效校验,从而保证高度测量的精度;第二,加强测量把控,在实际测量过程中,需要使用GPS控制测量技术进行多方向测量,通常的标准时三个方面,控制数值的标准是3毫米以下,这样就能让高度精度得到有效保证;也可以采用求差法进行测量,这种方法是GPS控制测量中的一种应用,它在使用时需要保证测量距离要小于20千米,这样就能降低电流层误差的影响;使用GPS控制测量合理选择相关模型,在实际测量把控中可以使用二次拟合的方法进行具体的数据处理,从而来保证控制测量技术数据的高度精度的有效性[6],这是因为通过这种方式能够降低给GPS信号的不利影响,从而保证高度精度的有效性。

        结束语:通过本文所进行的研究分析,首先了解了GPS控制测量原理和分类,然后又了解了对平面和高程测量的精度。通过此次了解不仅能够及时发现在使用技术中存在的问题,还能尽早提出相应的解决对策,这样不仅能够降低测量过程中出现的误差,还能保证工程测量的有效性,即让平面和高程精度得到有效保证。在提高施工便利度的同时,还提高了施工的有效性,进而让工程质量得到有效保证。
参考文献:
[1]马长清. 工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的研究[J]. 山西建筑,2020,46(14):155-156.
[2]啜莉,于玲. 工程测量中GPS控制测量平面与高程精度研究[J]. 建材与装饰,2020,(10):213-214.
[3]柴旺. 工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度[J]. 建材与装饰,2020,(05):215-216.
[4]朱生涛.工程测量中GPS控制测量平面及高程精度问题分析[J].科技风,2019(36):97.
[5]魏英杰,付磊,闫伟冬.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(09):91.
[6]周万香.工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度[J].现代物业(中旬刊),2018(12):18.


作者简介:张金星,1989年12月生,男,籍贯湖北荆门,大学本科,工程师,从事工程测量相关工作。
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