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摘要：GPS控制测量技术在工程测量中的应用具有着十分积极的意义，能够对平面和高程的测量精度予以严格控制，使得工程测量工作的开展能够收获更为可观的社会效益和经济效益。但是GPS控制测量技术的应用会受到多种因素的影响而呈现出成效不佳的现象，需要工程测量人员能够对这一问题予以妥善处理，采取有效措施来提高平面和高程的测量精度，从而促进GPS控制测量技术的推广应用，为工程测量工作的保质保量开展增添助力。鉴于此，本文主要分析工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度。
关键词：工程测量；GPS控制测量；平面；高程精度
1、引言
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，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。
2、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。
3、GPS控制测量平面和高程精度的主要因素
3.1、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。
3.2、GPS大地高测量精度
根据以往的测量作业可以知道，GPS大地高测量精度差异的因素有很多。卫星方面的因素有：卫星钟差误差、相对论效应以及卫星星历误差等。信号传播方面的因素有：对流层及电离层的延迟、多路径效应等。还有就是一开始选择的模型有误差，也会对GPS大地高测量精度产生影响。所以，在GPS测量前必须要对控制点的网形、接收机的总数、天气状况、卫星状况以及平差模型等进行科学设计，才能够保证测量精准。但是在实际的作业中上文中提到的各种因素很难同时满足，并且观测时间也难以达到既定要求，这都严重影响着高程精度。图1为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1GPS点的H大地高与正常高程的关系图
4、工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的提升对策
4.1、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。
4.2、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。
4.3、大地高测量的优化
对大地测量进行优化可以从以下几方面进行：（1）首先要从操作人员下手，组织作业人员积极学习，进行专业的系统培训，不断提高综合素质，巩固工作基础，严格操作流程，学习新的方法。（2）在测量天线高度时，要建立4个点进行分区测量，然后对测量数据平均取值，保证误差小于5mm。（3）科学布置测量站点。因为GPS测量会受到各种因素的影响，选择站点的时候首先要保证站点位置能够保证GPS信息能够正常稳定的接收。测量站点极易受自然因素的干扰而影响到测量精度，因此在测量时可以采用同步求差法，可以对测量区域进行同步实际测量，有效减少星历及电流层影响，尽可能的保障测量精确度。（4）对测量精度影响的还有一个重要因素就是电离层误差，为避免这一因素，测量的时候要关注天气情况，避免在恶劣天气进行作业，还要对参数进行对比，及时修正参数精度，对不同观测点的实际差值进行核算，最后还要应用同步观测修正法对参数进行实时修正，有效降低误差值。
5、结束语
通过上文对GPS控制测量平面与高程精度的分析，能够知道测量精度的影响是有很多主观与客观因素的，有主观的技术与计算原因，也有客观的环境和天气原因，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。
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