摘要：传统的测量方式只能依靠人工进行，对于测量区域较大的环境来说，其精确性难以保障，GPS技术的应用切实提升了测量工作的效率和质量，但现阶段来说，在采用GPS进行测量时，也存在一定的数据误差情况。基于这种状况，本文针对GPS测量过程中产生误差的原因进行分析，并积极探究减小测量误差的有效措施。
关键词：信号传输；载波测量；数据处理；测量方法
引言：现代科学技术的高度发展和广泛应用，对于社会发展的各个领域都产生了积极的促进作用，当前形势下，对于测绘、建筑施工等行业来说，GPS全球定位系统的应用对于其测量方法起到了极大的优化，与传统的测量方式不同，GPS测量技术是通过信息技术对地形或是建筑结构进行数据收集，并且能够通过相应的计算机软件对数据进行分析处理，使技术人员能够具体直观的对测量数据进行了解和应用。
一、GPS测量过程中产生误差的原因及带来的影响分析
笔者在查阅相关资料后结合自身的实际工作经验，对GPS测量误差的主要原因及带来的影响进行分析，认为造成误差的原因主要有GPS自身的误差和数据传输过程中所产生的误差两大点，下文基于该两点内容进行具体的分析探究。
1.GPS自身产生的信号误差分析
GPS全球定位卫星的发射应当处于其预期发射运行轨道内，如果在发射过程中存在细小的误差，容易导致其发射位置与预期位置产生偏移，这种误差我们称之为星历误差，这种误差情况对于全球的使用者来说所产生的误差情况基本相同，但在实际测量应用过程中，观测角度的不同也会导致星历误差对于测量的结果产生不同影响，曾经有学者提出采用多台接收机对同一卫星进行跟踪，以达到消除星历误差的目的，但在实际探究中发现，该方法并不能完全消除，只是能起到一定的优化作用。
造成GPS测量误差的原因还有卫星钟差，这种产生差别的原因主要受卫星钟的影响，卫星钟差会对不同的用户产生相同的影响，与其运行位置基本没有关联，相关学者和技术人员在探究过程中发现对于卫星钟差的主要影响源头是SA，但以美国为主的几个国家在十几年前就取消了该项限制内容。
2.GPS信号传输过程中所产生的误差分析
卫星在运行过程中会受到电离层效应的影响，对观测值造成误差，它与卫星和用户接收机视线方向上的电子密度有关，在垂直方向上延迟值在夜间平均可达3 m 左右，白天可达15m，在低仰角情况下分别可达9m和45 m，在反常时期这个值还会加大。为了削弱电离层延迟所引起的定位精度损失，在长基准测量中用双频接收机采集GPS数据，对观测成果进行实时电离层延迟改正，可以获得很好的效果。
电磁波信号通过对流层时其传播速度不同于真空中光速所引起的。分干大气分量和湿大气分量，在低仰角时它可以达到20 m。其中干大气分量约占80% ~ 90%，可以用一定的模型改正大部分。湿大气分量数值虽不大，但它随纬度和高度的变化呈现出很大的变化，而且随时间变化而变化得非常快。为了减少对流层误差，人们研究制作了许多计算湿对流层误差的实用模型，大多用随机过程模拟和滤波方法进行参数估算及函数逼近方法进行模拟改正。改正以后，可以使基线天顶方向提高到与水平方向（平面坐标）接近的水平。
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当前技术条件下，在通过GPS卫星定位系统进行测量时一般会采用相位观测值，这种技术的测量误差值相对较小，并且对于相位变化量也能够进行有效的采集。实际应用过程中，接收设备的卫星信号容易被干扰或是阻挡，致使接受设备短时间内可能失去对卫星的跟踪，这种情况称之为周跳，目前的技术条件对该项内容的优化仍具有较高难度，因此实际应用过程中应当加强对该项内容的控制，降低周跳发生几率。
二、降低GPS测量误差的有效措施
1.观测站的设置
观测站应当设置在净空条件下，所谓的净空条件就是观测站的设置附近不应当存在较高的建筑物或是地形起伏较大的区域，应当选择较为平缓且粗糙的地面，降低信号传输干扰和反射。为了有效的延长观测时间，可以采用抑径板的接收天线，降低同时对多条路径进行观测时所产生的测量误差。
对于观测站的设置来说，应当对截止高度角进行控制，降低电离层中的电离效应，并且可以同时接受多个测量卫星的数据信号，更好的对需要测量的内容进行优化。对于接收机整平对中的误差来说，可以在开展测量过程中对对中仪进行有效的整平，以达到提升测量精度的目的。
2.测量方法
在采用GPS定位系统进行测量时，可以采用载波相位进行测量，载波波长相对较短，与伪距测量方式相比，其精确性明显提升，这种测量方法也可以有效的降低电离层的电离效应影响。在开展测量的过程中，相关技术人员通过替换绝对定位的方式也可以达到减少测量误差的效果，使用相对定位进行测量，可以有效的降低星历误差以及卫星钟差。
3.GPS测量数据的处理方式
在现代互联网技术和信息技术的支撑下，CPS测量技术逐渐完善，目前来说，传统的广播星历逐渐的被淘汰，取而代之的是精密星历。该情况下，被授权的卫星使用者可以随时随地的通过互联网下载卫星所提供的相关解析软件，降低星历误差以及规避SA限制性内容的影响。
对于GPS的测量数据处理方式来说，可以通过起算数据降低其测量误差，将测量卫星接入较高级别或是国家级的GPS网络，进行科学有效的坐标系转换，加强对精度的控制；当缺乏连接权限的情况，可以将观测30分钟以上单点定位结果当做测量起算数据，这种方式下的测量误差也相对较小。
载波相位测量中可以采用相应的现行组合进行测量，对卫星接收设备以及星历等内容进行求差处理，以达到降低卫星钟差的目的，根据相关的测量技术资料表明，通过接收机和卫星之间的二次求差能够有效的降低测量误差，但多次测量并不能继续减小误差。
结语：当前社会发展形势下，现代科学技术快速发展，对于全球定位系统的应用来说，能够有效的促进多类行业的快速发展。现阶段GPS技术广泛应用于地质勘探、建筑工程施工等内容中，相关技术人员应当不断加强对其测量精确性的探究，使其更好的服务于社会发展的诸多领域。
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论文作者:常楠楠1,方红卫2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
标签：测量论文; 误差论文; 过程中论文; 电离层论文; 接收机论文; 信号论文; 观测站论文; 《基层建设》2018年第13期论文;