淺析土地測(cè)繪精度中GPS測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用

尤培帥　張啟龍

摘 要 如何提高GPS土地測(cè)繪技術(shù)的精準(zhǔn)度具有重要意義，本文闡述了GPS土地測(cè)繪技術(shù)中測(cè)繪精度的影響因素，分析了提高土地測(cè)繪精度水平的方法。

關(guān)鍵詞 土地測(cè)繪精度 GPS測(cè)量技術(shù) 運(yùn)用

一、GPS土地測(cè)繪技術(shù)中測(cè)繪精度的影響因素

（一）GPS衛(wèi)星因素

影響GPS測(cè)繪精度的因素有很多，其中最為關(guān)鍵的就是GPS衛(wèi)星因素。主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：其一，因?yàn)槊绹?guó)政府出臺(tái)了SA政策，所以其不但降低了各個(gè)方面廣播星歷的精度，而且在GPS基準(zhǔn)信號(hào)當(dāng)中加入了高頻抖動(dòng)，進(jìn)而對(duì)GPS土地測(cè)繪技術(shù)的測(cè)繪精度造成了一定的影響，進(jìn)而導(dǎo)致了GPS衛(wèi)星信號(hào)出現(xiàn)了誤差。其二，在進(jìn)行GPS定位的過程中，都必須要計(jì)算出從GPS衛(wèi)星上提供的衛(wèi)星軌道等參數(shù)，而提供這些參數(shù)的就是星歷，因此，不管應(yīng)用任何一種星歷，都會(huì)造成真實(shí)位置和衛(wèi)星位置出現(xiàn)偏差，進(jìn)而造成了衛(wèi)星星歷出現(xiàn)了誤差。其三，因?yàn)榘惭b在GPS衛(wèi)星上的原子鐘的鐘面以及GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間之間所造成的誤差，也就是衛(wèi)星種差。其四，因?yàn)镚PS衛(wèi)星信號(hào)在發(fā)射過程中與真實(shí)相位中心之間出現(xiàn)的差異，所以就造成了發(fā)射天線相位中心出現(xiàn)偏差的原因。

（二）傳統(tǒng)途徑因素

在傳播GPS信號(hào)時(shí)，其傳播途徑會(huì)影響到整個(gè)測(cè)繪精度。該影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，地球上所具有的電離層會(huì)對(duì)電磁波產(chǎn)生一定的影響，該影響就是折射效應(yīng)。因?yàn)镚PS信號(hào)是電磁波的一種，所以當(dāng)GPS進(jìn)行傳播時(shí)，其傳播速度以及傳播路徑等方面都會(huì)受到不同程度的變化，該表現(xiàn)就是電離層延遲。其延遲效果的大小和電磁波頻率以及電離層折射影響大小之間的作用是相互的。第二，由于地球上方所存在的對(duì)流層會(huì)對(duì)電磁波產(chǎn)生一定的折射效應(yīng)，因此就會(huì)對(duì)正在傳播的GPS信號(hào)速度造成一定的影響，如：對(duì)流層延遲，其延遲效果和溫濕度以及對(duì)流程氣壓是相互關(guān)聯(lián)的。第三，由于在應(yīng)用GPS信號(hào)接收機(jī)過程中的信號(hào)質(zhì)量也會(huì)受到周圍環(huán)境的影響，如：各種反射以及折射等，也就是多路徑效應(yīng)。[1]

（三）GPS信號(hào)接收機(jī)因素

影響GPS信號(hào)接收機(jī)因素有很多，具體表現(xiàn)有以下幾種：其一，造成GPS信號(hào)接收機(jī)出現(xiàn)鐘差的主要因素就是因?yàn)镚PS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)與GPS信號(hào)接收機(jī)鐘面之間的差異。其二，當(dāng)GPS信號(hào)接收機(jī)在接收信號(hào)的過程中，因?yàn)榫唧w的定位結(jié)果和處理軟件以及處理硬件等方面的相互影響下，所以就導(dǎo)致了GPS信號(hào)接收機(jī)硬件和軟件之間出現(xiàn)了差異。其三，因?yàn)閷?duì)中誤差以及天線置平誤差等因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致了GPS信號(hào)接收機(jī)出現(xiàn)位置偏差。其四，因?yàn)镚PS信號(hào)接收機(jī)本機(jī)振動(dòng)所導(dǎo)致相位與接收機(jī)衛(wèi)星載波相位之間出現(xiàn)偏差，致使在進(jìn)行量測(cè)的過程中，由于只觀察到了一周中的小數(shù)部分，因此對(duì)GPS信號(hào)接收機(jī)的信號(hào)接收結(jié)果造成了一定的影響，也就是周跳因素。

二、提高土地測(cè)繪精度水平的方法

（一）改善測(cè)繪硬件設(shè)施

為了保證能夠準(zhǔn)確地定位土地坐標(biāo)，應(yīng)通過采用高規(guī)格和高技術(shù)含量的GPS接收機(jī)。如果在測(cè)繪基線邊長(zhǎng)大于十千米的土地時(shí)，就一定要采用雙頻模式的接收機(jī)，不但可以避免電離層延遲對(duì)坐標(biāo)精確度造成的影響，還可以更加及時(shí)的獲得靜態(tài)測(cè)量以及動(dòng)態(tài)測(cè)量，進(jìn)而可以大大提高工作效率。如果在測(cè)繪基線邊長(zhǎng)小于十千米的土地時(shí)，就可以采用單頻模式的接收機(jī)，因?yàn)槠湓诠ぷ髦械墓牟粫?huì)太大，所以就不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的故障，進(jìn)而也就不需要強(qiáng)性能的微處理器，因此，其因具有比較強(qiáng)的適應(yīng)性而常用于土地測(cè)繪中。另外，在進(jìn)行GPS土地測(cè)繪工作的過程中，應(yīng)先進(jìn)相關(guān)的檢驗(yàn)與維護(hù)，其次檢查一下接收機(jī)的性能以及特征，然后觀察其是否存在故障，最后將其可能要發(fā)生的故障以及誤差進(jìn)行排除，比如：天線相位中心偏差和鐘誤差等。同時(shí)還要科學(xué)的檢驗(yàn)GPS測(cè)量?jī)x，不僅可以提高GPS接收機(jī)的準(zhǔn)確率，還可以提高土地測(cè)繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度以及準(zhǔn)確性。

（二）改進(jìn)測(cè)量的方法和手段

第一，提高GPS測(cè)量精度水平。為了提高GPS土地測(cè)量的效率，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來對(duì)測(cè)繪硬件的基礎(chǔ)進(jìn)行提高，只有通過不斷的改良測(cè)量方式才能滿足土地測(cè)繪的需求，進(jìn)而可以降低相應(yīng)的誤差來達(dá)到提高精度的目的。另外，在設(shè)計(jì)GPS網(wǎng)的過程中，必須要將GPS基線長(zhǎng)度的相差控制好，從而可以保證均勻地分布GPS測(cè)量的土地精度。同時(shí)還應(yīng)該選擇一個(gè)具有封閉式的GPS網(wǎng)型結(jié)構(gòu)來組成一個(gè)大型的閉合環(huán)。如果條件允許的情況下就可以應(yīng)用更加高級(jí)的形式來進(jìn)行改善，為了能夠進(jìn)一步的提高整網(wǎng)和點(diǎn)位精度的分布均勻水平，應(yīng)采用三角網(wǎng)型的結(jié)構(gòu)。

第二，土地測(cè)繪的觀測(cè)要點(diǎn)方面。在觀測(cè)土地測(cè)繪的過程中，應(yīng)按照要求來準(zhǔn)確地控制對(duì)中位置，同時(shí)還要嚴(yán)格的控制測(cè)量?jī)x器高度，無論是觀測(cè)之前還是觀測(cè)之后。假如在一定情況下出現(xiàn)了誤差，就應(yīng)立即構(gòu)建觀測(cè)墩，進(jìn)而可以大大降低因誤差所造成的影響。另外，觀測(cè)的時(shí)間一定要充足，而且還要嚴(yán)格的遵循土地測(cè)繪的相關(guān)規(guī)定，只有認(rèn)真仔細(xì)的安排測(cè)繪次數(shù)和時(shí)間點(diǎn)，才能夠保證獲得的最終數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。因此，可靠的數(shù)據(jù)在日后各項(xiàng)工作發(fā)展的過程中起到了至關(guān)重要的作用，正因?yàn)樵摥h(huán)節(jié)的工作是日后的佐證數(shù)據(jù)材料，所以相關(guān)的作業(yè)人員更應(yīng)該擺正自己的工作態(tài)度。[3]

三、結(jié)語

在進(jìn)行實(shí)際測(cè)繪的過程中，GPS土地測(cè)繪技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，即使GPS土地測(cè)繪技術(shù)中的傳統(tǒng)途徑和全球定位系統(tǒng)接收設(shè)備以及GPS衛(wèi)星等都會(huì)受到各種因素的影響，也要堅(jiān)持科學(xué)的技術(shù)職稱，另外，在進(jìn)行地區(qū)測(cè)繪工作的過程中，測(cè)繪人員只要能夠準(zhǔn)確地掌握GPS土地測(cè)繪技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)，再根據(jù)該地區(qū)的實(shí)際情況，分析并處理該地區(qū)所存在的問題，進(jìn)而就能夠提高整體的精度。

（作者單位為遼寧博昊土地科技發(fā)展有限公司）

參考文獻(xiàn)

[1] 馬翔. GPS土地測(cè)繪精度的影響因素分析[J].民營(yíng)科技，2016（01）：14.