如何提高GPS在工程測量應用中的精度

如何提高GPS在工程測量應用中的精度摘要：GPS技術在工程控制測量中具有測量精度高、自動化程度高、適用范圍廣、費用低等眾多優(yōu)點，致使其被廣泛的推廣和應用在工程控制測量中。但是，GPS技術在工程控制測量的實踐應用中，對操作要求相對較高，并且隨著現(xiàn)代工程測量對精度要求的不斷提高，工程控制測量人員應該熟練的掌握GPS技術在工程控制測量中的應用流程，并采取有效的措施提高測量精度，進而為工程的控制測量提供更好的服務。本文就此展開了論述，以供參閱。關鍵詞：GPS；工程測量；精度引言通過對如何提高GPS在工程測量應用中精度的探討，能夠使GPS的潛在應用價值逐漸提升，滿足工程測量的多樣化需求，促使其在實踐中能夠得到應用價值大的測量成果。因此，需要在了解GPS功能特性的基礎上，對如何提高其在工程測量應用中的精度進行思考，運用針對性強的措施予以處理，從而提升我國工程測量水平，確保其測量精度良好性。在此基礎上，可優(yōu)化工程測量方式，并為GPS應用范圍的擴大打下堅實的基礎。1GPS技術概述GPS是二戰(zhàn)后重要的軍事項目之一。由美國軍方提出并自主研發(fā)搭建而成。隨著該技術不斷發(fā)展，在覆蓋地球90%以上表面積后，美國政府便發(fā)現(xiàn)其巨大的商業(yè)價值。故而將其技術進行轉(zhuǎn)化，以CA碼形式供于民用。目前，民用和一般特殊用途GPS，主要有三個部分組成：第一，空間衛(wèi)星。GPS系統(tǒng)獲取地面信息，主要借助空間衛(wèi)星的拍攝。全系統(tǒng)目前設置24顆衛(wèi)星，其中有3顆為備用。在使用上，為擴大監(jiān)控面積，GPS采用了6軌道同時運作模式，并保證斜角為55°，進而實現(xiàn)由21顆工作衛(wèi)星覆蓋地球表面積；第二，地面監(jiān)控站。為減少監(jiān)控站與各國領土沖突，美國僅設置8個監(jiān)控站，其中1個作為主控，用于收集和反饋衛(wèi)星拍攝信息。5個為監(jiān)測站點，實現(xiàn)對各衛(wèi)星正常運行的檢測工作。3個為注入點，結(jié)合其他監(jiān)測站溝通構成地面監(jiān)測體系；第三，用戶設備。可以將其看做乙方設備，即無論民用，還是軍事用途，都需要借助的設備。其中包括計算機、控制軟件、接收機等，但實現(xiàn)功能為兩個層面，一部分用于數(shù)據(jù)處理，即將測量信息轉(zhuǎn)化為可見圖形。一部分為圖形使用，主要是對測量結(jié)果的使用。2工程測量中使用GPS時的精度體現(xiàn)在工程測量中使用GPS技術，主要是為了保證測量的精度。因此，我們就需不斷的分析工程測量中使用GPS時的精度體現(xiàn)，才能不斷的提高工程測量中的精度。下面，就針對工程測量中使用GPS時的精度體現(xiàn)進行分析與討論。GPS在實際的工程測量中，一定要結(jié)合現(xiàn)場與實際，通過對周邊環(huán)境的研究，來確定是否使用GPS技術。為了充分發(fā)揮GPS在工程測量中的作用，我們就需依據(jù)建設地的實際需求來做好各方面的工作測量，這樣才能保證測量的數(shù)據(jù)準確無誤，進而促進工程建設的有利施工，還在一定程度上節(jié)約了生產(chǎn)成本。此外，在對工程進行測量時，我們還應建立一個可以進行良好操作的網(wǎng)絡，此網(wǎng)絡必須有一定的網(wǎng)絡等級以及可以滿足測量不同以往的測量技術，即該網(wǎng)絡必需要有明確的控制點，只有這樣，GPS技術才能在工程測量中發(fā)揮著至關重要的作用。而約束點與校核點在GPS的網(wǎng)絡中起著決定性的作用，因此，我們應充分發(fā)揮這兩點在GPS網(wǎng)絡中的作用，從而能夠有效的保障所測數(shù)據(jù)的準確率。在建設GPS網(wǎng)絡之前，我們還應對周圍的環(huán)境進行有效的調(diào)研，通過對其調(diào)研進而建立一個具有立體交叉功能的GPS網(wǎng)絡，從而能夠達到GPS網(wǎng)的幾何強度，進而能夠提升GPS的測量精度和準確度。3提高GPS在工程測量應用精度的策略3.1建立工程控制網(wǎng)絡工程整個的建設和后期的維護工作十分的負責，實際完成過程當中需要一定的控制機制來進行詳細的管理，不然就會極大的影響工作完成效率。目前，工程的管理和建設維護都是依靠的工程控制網(wǎng)絡進行實際的控制，工程控制網(wǎng)絡對于網(wǎng)型與精度的要求和工程的性質(zhì)與規(guī)模有著密切的關系，一般的工程控制網(wǎng)絡所覆蓋的實際面積都很小，但是實際的占位密度卻很大，對于測量的精度要求較高，所以實際當中一般采用邊角網(wǎng)的方式。3.2控制好實踐中的測量時機GPS支持下的工程測量精度是否良好，與實踐中的測量時機能否得到有效控制有一定的聯(lián)系。因此，在提高GPS在工程測量應用中的精度時，應控制好其在實踐中的觀測時機。具體表現(xiàn)為：（1）工程測量負責人應加強與氣象部門之間的聯(lián)系，獲取有關天氣變化方面的更多的信息，使得GPS作用下的工程測量工作開展更具針對性，且在可見度良好的天氣中進行工程測量，從而得到精度高的測量數(shù)據(jù)；（2）若基于GPS的工程測量，其觀測時機選擇不當，則會使衛(wèi)星精度受不良天氣的影響而降低，致使工程測量工作的落實效果受到了相應的影響。針對這種情況，工程測量人員應通過對GPS組成部分的有效分析，則工程測量實踐中重視觀測時機的合理選擇，確保其測量精度良好性。3.3加大性能可靠的衛(wèi)星研發(fā)力度衛(wèi)星信號在傳播的過程中會受到多方面因素的影響，如大氣層的彌散特性會對信號產(chǎn)生折射、測站附近聚集很多反射物同樣會引起折射等，直接導致傳播路徑出現(xiàn)偏差，傳播速度出現(xiàn)改變，最終影響到GPS測量精度。所以需要采取有效措施減小電離層或者實現(xiàn)多路徑的形式來降低誤差，進而提升精度。①修正GPS測量的重要手段就是電離層模型。通過導航電文給出的電離層模型能夠有效修正單頻GPS接收機；②GPS精度的提升還可以通過同步觀測值求差法來實現(xiàn)。因為衛(wèi)星信號抵達各個觀測站的時候具備路徑相近或者介質(zhì)狀況相似的特征，可以通過兩臺接收機實施同步觀測并取其差，這樣可以顯著降低電離層折射。③可通過雙頻觀測實現(xiàn)對兩個偽距的測量，根據(jù)電離層折射和信號頻率特性，基于測量結(jié)果獲得電離層改正數(shù)，以提升GPS測量精度。此外，在布置站點的時候需要綜合考慮，比如，盡量避免將站點設置在山谷、盆地以及山坡等位置，最好是設置在距離大面積平靜水面較遠的位置。3.4確定接收機最佳的安裝位置信號接收機對GPS測繪的影響主要有以下三方面：第一，GPS定位過程中采用的相對觀測值，在實際的測量過程中，1～5周的內(nèi)容容易被忽略，進而影響測量坐標的精確度；第二，接收機天線的相對中心與測站標識的中心位置也可能存在一定程度的偏差，對土地測繪的精確度產(chǎn)生影響；第三，接收機設備及軟件有時候出現(xiàn)故障問題同樣會影響到GPS土地測繪的精確度。3.5提高工程測量工作人員的綜合素質(zhì)GPS技術在測量工程應用過程中，對操作人員的綜合素質(zhì)要求比較高。測量工作人員必須熟悉每一個儀器的性能、功能、使用步驟、運行原理，這樣才能更好地操作設備。同時在測量工作中，測量工作人員必須按照GPS使用的步驟進行測量，做好測量工作的每一個環(huán)節(jié)，從而最大限度發(fā)揮出GPS技術的作用。比如選擇什么時候觀測比較好，衛(wèi)星接收的信號比較好。陰雨和大霧天氣的能見度比較低，所以不適合觀測，只有做好充分的準備工作，才能切實提高觀測精度。結(jié)束語綜上所述，GPS在工程測量中的應用，在提高工程測量精度的同時，還能確保工程施工活動的順利進行。針對GPS工程測量精度的提高，在需要優(yōu)質(zhì)測量儀器的同時，還需要測量人員的規(guī)范操作。只有這樣，才能從根本上提高GPS的測量精度，才能在滿足工程測量需求的同時，進一步推動工程測量的發(fā)展。參考文獻[1]劉建威.