浅谈工程测量中GPS技术的应用及精度分析
摘 要： 工程测量中，GPS技术的应用极大地提高了工程测量精度，但同时也存在一些因素对测量的精度产生影响。因此，有必要选用适宜的高程拟合数学模型、使用高精度GPS接收仪、修正电离层误差以及合理选择测量基站和测量点等，工程测量中GPS技术的应用价值将能够有效体现，进一步提高工程测量的精度。
关键词： 工程测量；GPS技术；应用；精度研究1 GPS 技术概述
1.1 GPS 技术构成
GPS 由全球通信卫星、地面监控系统、接收装置三部分构成。通信卫星接收并存储地面监控站发出的导航信息，并在原子频控制下发送导航定位信息给用户，接收装置接收到监控站以后对数据进行处理。地面监控系统一般由主控站、三个信息注入站和五个监测站构成，监控系统的主要功能是检测卫星工作情况、卫星轨道数据和大气数据等信息。用户接收机接收到卫星发射的信号，获得距离观测量和导航信息，并根据导航提供的信息修正时钟差和卫星位置，从而计算出接收处的位置。
GPS 技术定位原理是通过测量已知地点的卫星到用户接收机之间的距离，然后根据多颗卫星接收的数据信息判断接收机的具体位置，然后通过计算判断出发射卫星的距离，并利用卫星地理原理计算出卫星的三维坐标，从而达到测量的目的。
1.2 GPS 技术的优点
GPS 技术与传统的测量技术相比，具有以下优点 ：第一，测量站不需要通视。GPS 技术应用在工程测量中，不需要测量站之间实现通视，这样减少了测量工作时间。第二，定位精度高。
将 GPS 用于工程测量工作中，在小于 50 千米的基线上，GPS定位精度达到了 1-2ppm。第三，观测时间短。GPS 在测量小于 20 千米的短基线时只需要几分钟。第四，操作简单。GPS技术的接收机设备比较轻，用于户外测量时比较方便。第五，全天候测量。无论在什么时间、地点，GPS 技术都可以实现测量。第六，可以提供三维坐标。GPS 测量过程中，可以精准定位到站点的三维坐标，随着现代科学技术的进步，有的高程精度已经达到四等水准测量要求。
2 工程测量中 GPS 技术应用精度的影响因素分析从工程测量中 GPS 技术的实际应用来看，其技术优势突出，但同时也存在一些影响因素，会导致GPS技术测量的精度下降，主要的影响因素包括以下三个方面。
2.1 GPS 高程拟合模型因素
在工程测量中，GPS 高程拟合模型的选择非常重要。基于GPS 高程拟合模型选择过程中，在模型不同的情况下，对 GPS技术高程测量精度产生的影响也会有所不同。因此，在模型选择过程中，需选取合适的模型，以此减少测量误差。和传统技术相比，在测量过程中，GPS 技术能够降低诸多因素包括测量时间、测量地形以及测量工作量等产生的影响。
2.2 公共点几何水准测量因素
公共点几何水准测量精度和 GPS 大地高测量精度在测量过程有较大的差异。当出现这种差异时，便容易导致公共点几何水准测量点和GPS技术大地高程测量出现较大的影响。总之，需合理、科学地控制公共点几何水准测量，在 GPS 技术应用过程中，确保工程测量的精度得到有效保障。
2.3 GPS 大地高的测量因素
在 GPS 测量过程中，其精度容易受到 GPS 大地高测量的影响。GPS 大地高的测量精度会对 GPS 测量精度产生影响，卫星钟差和卫星星历误差也会对GPS测量精度产生影响。此外，相对论效应也会对 GPS 测量精度产生一定的影响，因此需加以重视。
3 提高工程测量中 GPS 技术应用精度的措施3.1 选用适宜的高程拟合数学模型
构建高程模拟数学模型，因为数据换算的关键步骤为对水准面进行模拟，将实际情况演示于模型中。然而该过程有数学计算精度存在，这样便导致正常点与待测点之间会存在较大的偏差。所以，为了使偏差降低，有必要选用适宜的高程拟合数学模型。在实际计算过程中，还会使用到平面拟合法、二次曲面法或多面函数法。结合模型与对比，发现二次曲面模型获取的结果更加精准，不会出现较大的误差。因此，需选用适宜的高程拟合数学模型，并结合数学算法，确保测量的精度。
3.2 修正电离层误差
卫星信号容易遭遇大气电离层的影响，这主要是因为大气电离层存在折射和反射信号源的现象，当卫星信号到达地球表面的 GPS 接收仪时，便出现偏差，进一步导致测量结果存在差距。因此，需对接收仪升级，主要方法包括 ：（1）可采取多频观测法，经一个固定频道，测量多个不同频道，然后对不同频道所测得的数值经统一分析处理，获取精准的数值，进一步确保工程测量精度得到有效提升。（2）选择合适的电离层模型，采取单频道 GPS 接收仪的情况下，可应用导航电文所给的电离层模型完成相应的参数计算，进一步和导航电文所提供的电离层模型中数值进行对比，最终确保测量的精准度。（3）采取同步观测方法，即基于同一地方进行多个 GPS 接收测量仪的设置，在分析比较它们数值差的情况下，分析电离层测量精度，进一步修正测量数值，从而提高测量精度。
3.3 提高工程测量工作人员的综合素质
GPS 技术在测量工程应用过程中，对操作人员的综合素质要求比较高。测量工作人员必须熟悉每一个仪器的性能、功能、使用步骤、运行原理，这样才能更好地操作设备。同时在测量工作中，测量工作人员必须按照GPS使用的步骤进行测量，做好测量工作的每一个环节，从而最大限度发挥出 GPS 技术的作用。
4 结语
进入 21 世纪以来，在社会经济稳步发展的基础上，我国工程测量事业也取得了快速发展。工程测量包括如公路、市政设施、矿山、水下地形以及山地变形等方面项目的测量，其中有相当一部分测量作业复杂，需借助现代科学技术才能完成。
GPS 技术是工程测量工作中应用广泛的一项新型技术，该项技术具有应用价值高、测量精度高等优势。
参考文献 ：
[1] 林永革.关于GPS在工程测量中的应用分析[J].低碳世界,2017(21):78-79.
