李顺利 李鹏
（驻马店市城乡规划勘测设计院，河南，驻马店，463000）
The Analysis and Contingence factors whicn influenced the Measuring precision in Engineering survey
【摘 要】在工程测量中，会有很多偶然性因素影响GPS RTK测量的精度，对这些偶然性因素做些总结与分析，有利于在实际工作中合理趋避，减少测量误差造成的不必要的损失。
【关键词】GPS RTK；精度；偶然性因素
引言
GPS以其全天候、高精度、高效率在工程测量中得到了广泛应用，根据测量精度的高低，GPS RTK测量的解类型有窄带固定解、宽带固定解、浮动解、伪距、单点定位、无信号等。其中：窄带固定解精度最高。一般来说，GPS测量结果的误差主要来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备[1]。这些误差按性质可分为偶然性误差和系统误差，系统误差可采取一定的措施加以消除，而偶然性误差则没有更好的措施。
在工程测量中，引起偶然性误差的因素有很多。比如，引起多路径效应的山坡、山谷和盆地、大面积平静的水面、高层建筑物等。本文即是对这些偶然因素做些总结与分析，以利于在工程测量中合理趋避。
1．卫星数目及几何图形结构
GPS测量的三维坐标精度受所观测到的卫星数目和卫星星座的几何图形结构的约束，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则测程在10km以内的流动站可随时给出厘米级定位成果[2]。否者会存在某地某时，不能测得精确的点位坐标，不过这种时间段是很短暂的，并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的定位测量[1]。
随着美国GPS现代化的实施、俄罗斯GLONASS系统的完善，以及欧洲Gallileo和中国北斗二代导航测姿势系统的建成，多系统组合导航测姿越来越受到关注。多系统组合定位测姿具有卫星数目显著增多，卫星空间分布几何构型更好等优势[3]，可以更好地提高测量精度和可靠性。
2．信号传播
RTK定位成功的关键是高波特率数据传输的可靠性和抗干扰问题[4]。在信号传播过程中，会存在多种因素影响信号的传播质量。
2.1 信号被遮挡：如果GPS流动站穿越桥梁、隧道或建（构）筑屋，由于这些外在物质对信号的阻挡与阻隔，致使GPS接受机接受的信号变弱，甚至无法接受信号。
2.2 信号被吸收：如果GPS流动站在大树下或树林内测量时，由于树木对信号有吸收作用，导致GPS信号质量变差。
2.3 信号被屏蔽：如果所测绘地区正在进行军事演习，通讯信号会被人为屏蔽掉，导致GPS接受机无法接受信号。另外，在对在建建筑进行正负零验线时，通常在建建筑周围都搭有施工用的钢架，如果钢架的高度，超过GPS接受机的机头时，由于金属对信号的反射作用，周围的钢架也会将信号部分屏蔽掉。
2.4 信号被干扰：在高压线、雷达、微波塔、磁铁矿等附近测量时，由于这些地物产生的强磁场，会干扰GPS卫星信号，从而使测量数据的精度、可靠性方面变化很大。另外，太阳黑子等天文现象，也会干扰GPS卫星的信号。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3．测站因素
一般来说，GPS RTK测量一般分为临时基站RTK测量和网络RTK测量。RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据及已知数据传输给流动站接收机，因此基准站和流动站本身的因素也会对测量精度有影响。
3.1 基准站的位置。临时基站RTK测量时，基准站位置的选择对观测数据质量、无线电传播影响很大[5]。基准站尽量选取在测区中央，尽可能架设于高处，避开强磁场的干扰，避开大面积水体、平坦光滑的地面及平整建筑物表面，提高基准站接受信号的质量、避免多路径的影响及传输的稳定。
3.2 基准站的服务半径：数据链电台信号在传输过程中易受外界环境影响，如高大山体、建筑物和各种高频信号源的干扰，在传输过程中衰减严重，严重影响外业精度和作业半径。随着流动站与参考站距离的增长，各类系统误差残差迅速增大，导致无法正确确定整周模糊度参数和取得固定解，可靠性和精度随距离增长而降低[6]。网络RTK的内、外符合精度越来越低，稳定性变差，初始化时间变长[7]。
随着各地区（或行业）的区域性（或专业型）CORS的不断建立，CORS网络互联成为必然的发展趋势，即将原本独立的各区域（或专业型）CORS联网构成一个跨地区、跨行业的大规模CORS网络[8]，届时将使得这一因素的影响程度会大大降低。
3.3服务器关闭：由于流动站作业时，是通过无线通信网络向数据中心发出服务请求的，因此，测量单位每年会缴纳一定的通信费，如果欠费，则会导致人为关闭服务器，导致GPS接受机无法接受信号。
3.4仪器设备硬件。电源电缆中的保护二极管偶有断路现象，直接后果就是造成基准站停机，电台信号突然中断；由于频繁的使用和不经意的碰撞等原因会造成流动站天线的接触点与手簿内的插件松动，导致数据无法进行正常、稳定处理[4]。
4．作业时间段
白天中午，受电离层干扰大，公用卫星数少，因而初始化时间长甚至不能初始化，也就无法进行测量[9]。
5．结束语
在工程测量中，经常有很多偶然性因素影响GPS RTK测量的精度，其造成个别成果的不可靠性同样会带来不可预期的损失。因此，避免RTK测量的偶然性错误必须引起我们足够的重视。
参考文献：
[1]徐绍栓，张华海，杨志强，王泽民,等.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2003.1.
[2]许娅娅.GPS RTK的发展及其在公路测量中的应用[J].测绘通报，2007，（2）：18.
[3]王珍，丁乐乐，黄恩兴，马强.GPS/BDS组合姿态测量及精度分析[J].测绘通报，2015，（6）：53.
[4]吴秀丽，颜学功.RTK 技术在工程应用中若干问题的探讨[J].测绘通报，2009，（1）：51-53.
[5]田力.注册测绘师资格考试辅导教材测绘综合能力[M].北京：测绘出版社，2009:20-21，6.
[6]张添兵.网络RTK技术在山区工程测量中的应用[J].城市勘测，2012，（3）：87.
[7]李凤霞，吴俐民.GPS网络RTK作业过程中质量控制的研究[J].城市勘测，2012，（5）：82.
[8]李昌贵，吕志平，赵冬青，李键，石善斌.CORS网络互联及虚拟CORS关键技术[J].测绘通报，2008,(1)：56.
[9]余小龙，胡雪奎.GPS RTK技术的优缺点及发展前景[J].测绘通报，2007，（10）：40.
作者简介：
李顺利（1981.05），男，汉，河南兰考，驻马店市城乡规划勘测设计院，工程师，硕士研究生，从事城市测量与规划。
论文作者:李顺利,李鹏
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年5月总第210期
论文发表时间:2016/7/14
标签：测量论文; 信号论文; 精度论文; 偶然性论文; 误差论文; 流动站论文; 基准论文; 《工程建设标准化》2016年5月总第210期论文;