試析GPS土地測繪技術(shù)中測繪精度的影響因素

翟偉光

（天津市測繪院，天津300381）

1 引言

在我國不斷發(fā)展的進(jìn)程中，土地測繪經(jīng)常被應(yīng)用到各個(gè)工程當(dāng)中。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，土地測繪技術(shù)也需要不斷進(jìn)行創(chuàng)新改革，這樣才能符合社會(huì)市場發(fā)展，順應(yīng)時(shí)代變化。土地測繪技術(shù)已經(jīng)逐漸融入各類高科技技術(shù)，其中GPS土地測繪技術(shù)的應(yīng)用，一定程度上為土地測繪工作提供了便利性，通過借助衛(wèi)星定位技術(shù)，對(duì)所測區(qū)域進(jìn)行立體測量，最大程度上減少測量誤差的出現(xiàn)。提高測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，提高土地測繪工作的工作效率與工作質(zhì)量。本文將針對(duì)GPS土地測繪技術(shù)的基本概述、影響因素以及提高土地測繪精準(zhǔn)度的方法進(jìn)行相應(yīng)闡述。

2 GPS土地測繪技術(shù)概述

GPS又被稱為全球定位系統(tǒng)，主要借助于導(dǎo)航衛(wèi)星，在展開定位工作時(shí)，基本測量是信號(hào)接收機(jī)與GPS衛(wèi)星之間的距離。測量接收機(jī)可以通過偽距離測量，同時(shí)對(duì)準(zhǔn)四顆或是四顆以上的衛(wèi)星，進(jìn)行時(shí)間預(yù)算工作。然后在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳細(xì)的研究后，就可以得到測量后精準(zhǔn)的三維坐標(biāo)。

在土地測繪工作當(dāng)中，將GPS土地測繪技術(shù)應(yīng)用其中主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，GPS土地測繪技術(shù)在定位過程中精準(zhǔn)度極高，五萬米范圍內(nèi)GPS土地測繪技術(shù)的定位誤差只會(huì)在五米之內(nèi)。第二，GPS土地測繪技術(shù)在進(jìn)行觀測時(shí)，不會(huì)浪費(fèi)過多時(shí)間。它可以在十五分鐘內(nèi)完成兩萬米范圍內(nèi)的靜態(tài)定位[1]。針對(duì)不同的站點(diǎn)可以隨時(shí)隨地進(jìn)行定位，同時(shí)觀測時(shí)間大概也只需要三秒。第三，GPS土地測繪技術(shù)在定位過程中，兩個(gè)測站只需要保證利用GPS土地測繪技術(shù)測量時(shí)，測站上方寬廣就可以，無須像以往兩個(gè)測站之間需要通視。GPS土地測繪技術(shù)的應(yīng)用，還可以減少土地測繪所消耗的成本。第四，GPS土地測繪技術(shù)操作時(shí)方便快捷，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步GPS土地測繪技術(shù)正在不斷完善，接收器也在逐漸變小，尤其方便了野外土地測繪工作。由此可見，GPS土地測繪技術(shù)的應(yīng)用，為土地測繪工作提供極大便利。

3 GPS土地測繪技術(shù)中測繪精度的影響因素分析

3.1 GPS衛(wèi)星因素

GPS衛(wèi)星是影響GPS土地測繪技術(shù)中測繪精度的主要因素之一，其中的星歷誤差、衛(wèi)星鐘鐘差以及衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線相位中心偏差都會(huì)對(duì)測繪精準(zhǔn)度產(chǎn)生直接影響。第一，星歷誤差。星歷可以為地面工作人員在某一個(gè)特定時(shí)間內(nèi)提供數(shù)據(jù)，而工作人員可以根據(jù)星歷提供的數(shù)據(jù)，詳細(xì)分析并計(jì)算衛(wèi)星的具體位置。但是如果在這一過程中星歷產(chǎn)生誤差，那么工作人員計(jì)算得出衛(wèi)星的具體位置將會(huì)和衛(wèi)星實(shí)際的位置存在差異。第二，衛(wèi)星鐘鐘差。衛(wèi)星鐘是測量過程中使用的一種計(jì)時(shí)儀器，地面工作人員在不同地區(qū)接收到的衛(wèi)星信號(hào)時(shí)間都不同，距離較近接受衛(wèi)星信號(hào)時(shí)間較短，反之距離較遠(yuǎn)那么接收信號(hào)時(shí)間較長[2]。電磁波中的衛(wèi)星信號(hào)是無法發(fā)生改變的，從衛(wèi)星信號(hào)的傳出最后到被不同地區(qū)接收，在此期間會(huì)產(chǎn)生時(shí)間差，這就是衛(wèi)星鐘鐘差。第三，衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線相位中心偏差。通常情況下，衛(wèi)星信號(hào)接收中心分為接收衛(wèi)星信號(hào)實(shí)體機(jī)械中心和衛(wèi)星信號(hào)接收電氣中心。而接收衛(wèi)星信號(hào)實(shí)體機(jī)械中心和衛(wèi)星信號(hào)接收電氣中心存在偏差，從而導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射天線相位中心偏差。

3.2 衛(wèi)星信號(hào)傳播渠道因素

衛(wèi)星信號(hào)傳播渠道因素會(huì)對(duì)GPS土地測繪技術(shù)中測繪精度產(chǎn)生影響，主要體現(xiàn)在以下三方面：第一，電離層會(huì)持續(xù)不斷地對(duì)電磁波效應(yīng)進(jìn)行折射，在折射過程中將會(huì)對(duì)電磁波的電子數(shù)量以及頻率等產(chǎn)生影響。第二，GPS信號(hào)在傳播過程中，會(huì)受到對(duì)流層某些因素影響，從而導(dǎo)致傳播速度改變，致使誤差產(chǎn)生。第三，在土地測繪工作過程中，信號(hào)接收機(jī)工作時(shí)可能會(huì)有誤差產(chǎn)生。信號(hào)接收機(jī)在折射以及發(fā)射信號(hào)過程中，容易受到外界環(huán)境的干擾，從而導(dǎo)致信號(hào)接收機(jī)受到影響，進(jìn)而影響GPS土地測繪技術(shù)中測繪精度。

3.3 衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備因素

衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備將會(huì)對(duì)GPS土地測繪技術(shù)中測繪精度產(chǎn)生直接影響，設(shè)備鐘面與GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)存在一定差距，衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備中的硬件設(shè)施與軟件設(shè)施在工作時(shí)候如果無法保持穩(wěn)定，那么也將會(huì)對(duì)精準(zhǔn)度產(chǎn)生影響。GPS信號(hào)接收設(shè)備在工作過程中，如果放置位置不合理，也將會(huì)對(duì)測量的精確性產(chǎn)生影響[3]。通常情況下，影響這種誤差主要是由于天線置平誤差與對(duì)中誤差。一旦衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備產(chǎn)生失周問題或者周跳問題，也會(huì)影響GPS土地測繪技術(shù)測量的精準(zhǔn)度。同時(shí)，在開展實(shí)際測量工作時(shí)，只能觀察到小部分信息，信息接收效果不佳，對(duì)未來工作產(chǎn)生直接影響。

4 GPS土地測繪技術(shù)中提升測繪精度的有效措施

4.1 完善土地測繪硬件設(shè)備

為有效提高GPS土地測繪技術(shù)中測繪精度，可以對(duì)土地測繪硬件設(shè)備進(jìn)一步完善。結(jié)合實(shí)際情況選取適合的GPS接收機(jī)，例如，土地測繪基線邊長如果保持十公里或者十公里以上，需要選擇雙頻模式的GPS接收機(jī)。如果在十公里之內(nèi)，那么可以采用單頻模式的GPS接收機(jī)。在利用GPS土地測繪技術(shù)展開工作之前，要對(duì)GPS接收機(jī)進(jìn)行全方位檢查，保證接收機(jī)各方面性能良好。

4.2 改變測量方式

4.2.1 提升GPS土地測繪技術(shù)中測繪精準(zhǔn)度水平

如果想要使GPS土地測量工作有序展開，不僅需要對(duì)土地測繪硬件設(shè)備進(jìn)行完善，還要結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)土地測繪的工作需求不斷改變測量方式，從而降低GPS土地測繪技術(shù)測量時(shí)產(chǎn)生的誤差，進(jìn)而提高其精準(zhǔn)度。在設(shè)計(jì)GPS網(wǎng)時(shí)，需要對(duì)GPS基線長度差進(jìn)行有效控制，這樣可以保證GPS測量土地精度的均勻分布。在構(gòu)建閉合環(huán)時(shí)，要選取封閉式GPS網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。如果在資金以及相應(yīng)設(shè)備允許的情況下，可以采用三角網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)網(wǎng)點(diǎn)以及點(diǎn)位的均勻分布。

4.2.2 注意土地測繪時(shí)的觀測重點(diǎn)

在利用GPS土地測繪技術(shù)進(jìn)行觀測時(shí)，要嚴(yán)格按照要求控制好對(duì)中部位，同時(shí)，無論是在觀測之前還是觀測之后，都需要對(duì)儀器的高度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。如果在某一情況下產(chǎn)生誤差，需要及時(shí)構(gòu)建出觀測墩[4]。觀測墩可以在一定程度上減小誤差，并且降低誤差產(chǎn)生的影響。在觀測過程中，要擁有充足時(shí)間，并且要嚴(yán)格按照土地測繪相關(guān)條例展開工作，土地測繪次數(shù)的安排以及時(shí)間點(diǎn)的安排需要科學(xué)合理，從而保證最終數(shù)據(jù)的真實(shí)性與可靠性。因?yàn)閿?shù)據(jù)的真實(shí)性與可靠性，將會(huì)對(duì)未來各項(xiàng)工作的展開產(chǎn)生直接影響。所以，相關(guān)工作人員需要端正工作態(tài)度，認(rèn)真對(duì)待工作中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

4.2.3 補(bǔ)充性土地測繪方式

在開展工作時(shí)，需要對(duì)工程項(xiàng)目的詳細(xì)情況進(jìn)行研究，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，制定科學(xué)合理的GPS土地測繪方案，這樣在實(shí)際施工過程中才能獲取真實(shí)有效數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，測量的過程需要詳細(xì)記錄。相關(guān)管理人員需要將工作落到實(shí)處，明確每位員工的職責(zé)與權(quán)限，還要對(duì)員工展開培訓(xùn)工作，使員工能夠熟練掌握GPS土地測繪技術(shù)以及相關(guān)工作流程，從而提高員工專業(yè)技能，保證GPS土地測繪技術(shù)測繪的精準(zhǔn)度。

5 結(jié)語

綜上所述，GPS土地測繪技術(shù)應(yīng)用在土地測繪工作中，不僅可以減少測量以及定位的誤差，還能有效提升工作效率，為土地測繪工作提供極大便利。所以，相關(guān)工作人員需要認(rèn)識(shí)到GPS土地測繪技術(shù)的重要作用，不斷進(jìn)行專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，提高自身GPS土地測繪技術(shù)技能，熟悉掌握其中的操作流程以及操作方式等，推動(dòng)土地測繪工作的有序展開。