GPS土地測(cè)繪精度的主要影響因素分析

摘 要：隨著我國(guó)土地資源開(kāi)發(fā)工作的逐步深入，土地測(cè)繪工作起到了越來(lái)越重要的作用，其中，GPS技術(shù)在整個(gè)測(cè)繪過(guò)程中起到了關(guān)鍵性作用，幫助土地開(kāi)發(fā)取得良好的效果。本文將分析GPS土地測(cè)繪精度的主要影響因素，并提出改善措施，以便能夠在最大程度上提高土地測(cè)繪的精度。

關(guān)鍵詞：GPS；土地測(cè)繪；精度；影響因素；改善

中圖分類號(hào)：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）26-0231-01

伴隨著土地開(kāi)發(fā)和利用規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，測(cè)繪精度也受到了越來(lái)越多的重視。在測(cè)繪過(guò)程中，GPS技術(shù)起到了良好的作用，在很大程度上提高了測(cè)繪的精度。在實(shí)際情況中，影響GPS測(cè)繪精度的主要因素包括衛(wèi)星信號(hào)誤差、傳播途徑影響以及接收影響等方面。需要對(duì)其展開(kāi)進(jìn)一步的探究。

1 GPS土地測(cè)繪精度的主要影響因素

1.1 衛(wèi)星信號(hào)因素

衛(wèi)星信號(hào)對(duì)GPS土地測(cè)繪精度有著直接影響，其主要表現(xiàn)在：①衛(wèi)星的信號(hào)存在一定的誤差，特別是在美國(guó)政府采取了SA政策以后，不僅降低了廣播星歷的精度，同時(shí)也影響了GPS的精度。②當(dāng)使用GPS技術(shù)進(jìn)行定位的時(shí)候，需要將衛(wèi)星所提供的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái)，但是這些數(shù)據(jù)都是根據(jù)星歷來(lái)提供的，而無(wú)論是根據(jù)哪一種星歷來(lái)進(jìn)行計(jì)算和定位，其定位的位置與真實(shí)位置之間存在著一定的誤差。③衛(wèi)星上安裝的原子鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間之間存在著一定的誤差，影響了GPS的測(cè)繪精度。

1.2 傳播途徑因素

在衛(wèi)星信號(hào)傳播的過(guò)程中，一些因素也會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生直接影響，導(dǎo)致GPS測(cè)繪精度受到一定影響而產(chǎn)生誤差，主要表現(xiàn)在以下方面：①電磁波在進(jìn)入到大氣層后，會(huì)被電離層所折射，導(dǎo)致電磁波的頻率發(fā)生微量變化，對(duì)電子的總含量也產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而影響了精度。②當(dāng)GPS信號(hào)進(jìn)入到大氣層的時(shí)候，對(duì)流層會(huì)對(duì)其傳播產(chǎn)生一定程度的影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)部分偏差。③當(dāng)GPS信號(hào)到達(dá)接收機(jī)附近的時(shí)候，周邊的環(huán)境會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響，如：環(huán)境中的折射現(xiàn)象、輻射現(xiàn)象等，都會(huì)影響信號(hào)的準(zhǔn)確程度，導(dǎo)致多路徑效應(yīng)，影響測(cè)繪數(shù)據(jù)的精度。

1.3 信號(hào)接收因素

信號(hào)接收的過(guò)程也會(huì)對(duì)GPS信號(hào)的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，主要表現(xiàn)在：①接收機(jī)的信號(hào)處理軟件和硬件都會(huì)對(duì)GPS信號(hào)的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，影響精度的準(zhǔn)確性。②接收機(jī)的位置誤差也會(huì)影響測(cè)繪的精度，如：對(duì)中誤差以及天線置平誤差而引起精度問(wèn)題。③接收機(jī)本身發(fā)生震蕩也會(huì)引起信號(hào)接收的效果，進(jìn)而影響了GPS測(cè)繪的精度。

2 降低精度影響的有效措施

根據(jù)上述內(nèi)容，在無(wú)法改變大氣環(huán)境對(duì)GPS信號(hào)影響的基礎(chǔ)上，可以通過(guò)人為可以改變的方面來(lái)降低環(huán)境對(duì)精度的影響，本文列舉以下幾點(diǎn)措施：

2.1 細(xì)化土地測(cè)繪的準(zhǔn)備工作

在土地測(cè)繪工作展開(kāi)之前，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)要充分研究工程的實(shí)際情況，制定規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)，編制出詳細(xì)的GPS土地測(cè)繪工程方案和備案，將測(cè)繪過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行細(xì)化，避免出現(xiàn)差錯(cuò)，并設(shè)計(jì)正確的測(cè)繪手段，要求對(duì)每項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的記錄，如：觀測(cè)環(huán)節(jié)、計(jì)算環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)整理環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存入檔環(huán)節(jié)等。此外，還要細(xì)化不同崗位工作人員的職責(zé)與義務(wù)，使其在重視GPS測(cè)繪程序的基礎(chǔ)上加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)能力，在條件允許的情況下加強(qiáng)跟蹤和調(diào)查，以便能夠提高GPS土地測(cè)繪的精度，避免人為操作而影響了測(cè)繪的精度。

2.2 改善測(cè)繪的軟件及硬件設(shè)施

在避免人為操作影響測(cè)繪精度的基礎(chǔ)上，還需要從測(cè)繪軟件及硬件方面加以考慮。①軟件的選擇。在數(shù)據(jù)處理軟件方面，影響要對(duì)現(xiàn)階段先進(jìn)的軟件進(jìn)行深入研究，并引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理軟件，避免軟件對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。同時(shí)，也可以與科研部門聯(lián)合起來(lái)，針對(duì)當(dāng)前GPS土地測(cè)繪的需求來(lái)開(kāi)發(fā)出新型軟件，提高數(shù)據(jù)的精度。②合理選擇GPS接收機(jī)。在通常情況下，測(cè)繪土地的范圍劃分以基線邊長(zhǎng)為10km為劃分界限，當(dāng)基線邊長(zhǎng)大于該數(shù)值的時(shí)候，可以選擇雙頻模式信號(hào)接收機(jī)（如圖1所示），這樣能夠在很大程度上避免測(cè)繪的數(shù)據(jù)受到電離層延遲的影響；而當(dāng)基線邊長(zhǎng)小于該數(shù)值的時(shí)候，則可以選擇單頻模式信號(hào)接收機(jī)（如圖2所示），不需要較高性能的微處理就可以接受精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，且不會(huì)產(chǎn)生較大的故障。③在選擇GPS接受設(shè)備的過(guò)程中，需要在作業(yè)前進(jìn)行性能和特征的全面鑒定和掌握，全面考慮到接收機(jī)可能或容易出現(xiàn)的各種誤差，綜合考慮和選擇，降低接收機(jī)對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)精度的影響。

2.3 改善測(cè)繪的方法

除了做到上述兩點(diǎn)之外，還可以通過(guò)改善測(cè)繪方法來(lái)提高數(shù)據(jù)的精度，降低對(duì)精度的影響。①土地測(cè)繪選點(diǎn)。為了提高測(cè)繪數(shù)據(jù)的精度，需要對(duì)土地測(cè)繪選點(diǎn)加以重視，選擇安置GPS接收器的便捷位置，并保證該位置與衛(wèi)星的地面高度角大于15°，避免山谷、斜坡等地點(diǎn)對(duì)信號(hào)反射的影響。同時(shí)，為了降低電磁波對(duì)數(shù)據(jù)精度的影響，需要通過(guò)大量且精密的計(jì)算來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)繪位置、雷達(dá)站以及電臺(tái)之間的有效距離。②土地測(cè)繪觀測(cè)要點(diǎn)。在GPS土地測(cè)繪過(guò)程中，需要掌握一定的觀測(cè)要點(diǎn)，以此來(lái)提高測(cè)繪數(shù)據(jù)的精度。a.在觀測(cè)的前后需要進(jìn)行儀器高度的測(cè)量，并嚴(yán)格控制對(duì)中位置，以便減少誤差的影響。b.在周圍環(huán)境影響較大的特殊情況下，為了避免誤差加大，需要建設(shè)觀測(cè)墩來(lái)展開(kāi)測(cè)繪工作。c.保證觀測(cè)時(shí)間和次數(shù)的充足，采取多次觀測(cè)的方式來(lái)進(jìn)行測(cè)繪工作，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。③改善GPS測(cè)繪的部分條件。在GPS網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面，相關(guān)人員需要對(duì)其基線長(zhǎng)度相差進(jìn)行有效控制，保證土地精度測(cè)量的均勻效果，同時(shí)采用封閉式的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)，便于數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)閉合狀態(tài)下的準(zhǔn)確傳輸。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，在我國(guó)土地測(cè)繪的過(guò)程中，GPS技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用。但是在現(xiàn)階段的GPS土地測(cè)繪中，還有很多因素會(huì)影響到測(cè)繪的精度，如接收機(jī)因素、傳播因素以及衛(wèi)星自身的因素等。在人為可以改變的條件下，土地測(cè)繪部門可以參考上述幾點(diǎn)提高測(cè)繪精度的建議，為我國(guó)土地測(cè)繪精度的提升做出更多貢獻(xiàn)。

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收稿日期：2018-7-6