于欢
天津市测绘院 天津 300381
摘要：随着我国土地资源的不断开发，越来越多的土地测绘工作开展起来。全面提高土地测绘精度具有十分重要的意义。其中在土地测绘工作中，GPS土地测绘技术取得了较好的应用效果。文中从GPS土地测绘技术及特点分析入手，重点研究了GPS土地测绘技术中测绘精度的影响因素，并以某测绘工程为实例，针对性提出了增强GPS土地测绘技术中测绘精度的相关对策。希望通过本文的分析研究，给我国GPS土地测绘技术中测绘精度的提升做出贡献，同时希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：GPS土地测绘技术测绘精度影响因素研究
引言
当前土地测绘规模越来越大，影响测绘精度的因素越来越多，为了更好增强GPS土地测绘技术在测绘工作中的测绘精度，确保测绘工作质量，对GPS土地测绘技术中测绘精度的影响因素进行分析有着较为重要的意义。
1GPS土地测绘技术及特点
GPS是全球定位系统的简称。GPS土地测绘技术主要以导航卫星为依据，在进行定位的过程中，GPS卫星到信号接收机之间的距离为基本测量量。当测量接收机对准了四颗以上的卫星之后，就可通过伪距离测量进行时间测算，通过分析与研究，就能够得到测量三维坐标。众多GPS土地测绘实践表明，在土地测绘的过程中，使用GPS土地测绘技术具有4个方面的特点:首先，GPS土地测绘技术定位精度较高，在五万米的范围内其误差在五米之内;其次，GPS土地测绘技术观测时间较短，例如，其对两万米范围内的静态定位在15min中就能够完成，同时对于每个站点，均可进行随时定位，所消耗的观测时间也在3s左右;第三，GPS土地测绘技术在具体使用的过程中，两个测站之间不需要通视，仅需要保证在进行测量时，观测站上方的空间较为开阔即可，这在很大程度上也降低了测绘成本;第四，整个操作较为简单，特别是随着新装备的不断出现，GPS土地测绘信号接收器的体积在不断减少，整体的自动化程度不断提升，这在很大程度上增强了GPS土地测绘的便捷性，特别是在进行野外测绘时，GPS土地测绘技术总体的适应性非常强。
22GPS土地测绘技术中测绘精度的影响因素
2.1GPS卫星因素
GPS卫星因素是影响GPS土地测绘技术测绘精度的关键因素之一。具体表现为四个方面:首先，GPS卫星信号误差，特别是随着美国政府采取的SA政策，其在很多方面降低了广播星历的精度，并将高频抖动加入到GPS基准信号当中，影响到GPS土地测绘技术测绘精度;其次，卫星星历误差，在进行GPS定位时，均需要将GPS卫星所提供的卫星轨道等参数计算出来，这些参数均是星历提供的，但是不论采用何种星历，真实位置与卫星位置均存在一定的差异，这就是星历误差;第三，卫星种差，该种误差存在的主要原因是由于在GPS卫星上所安装的原子钟钟面和GPS标准时间之间存在的误差;第四是发射天线相位中心存在的偏差，该种偏差是由于GPS卫星信号在发生过程中和真实相位中心存在的差异。
2.2传统途径因素
在GPS信号进行传播的过程中，传播途径给整个测绘精度有着较大的影响。具体表现在三个方面:首先，电离层延迟因素。地球上空存在的电离层对电磁波有着较强的折射效应，而GPS信号是一种电磁波，这就导致GPS信号在传播的过程中，传播速度、传播路径等方面会有一定的变化，表现为电离层延迟。具体延迟效果的大小与电磁波频率、电离层折射影响大小等方面有着直接关系;其次，对流层延迟。地球上方存在的对流层对电磁波也有一定的折射效应，导致GPS信号传播速度出现了一定的变化，表现为对流层延迟，具体延迟效果与对流程气压、温度及湿度等有着直接关系;第三，多路径效应，因为在使用GPS信号接收机时，周边环境所带来的影响也是存在的，各种折射、反射等会对信号质量产生影响，这就是多路径效应。
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2.3GPS信号接收机因素
首先，GPS信号接收机的钟差，导致该种钟差出现的主要因素是由于GPS标准时和GPS信号接收机钟面之间的差别;其次，GPS信号接收机硬件与软件所导致的误差，GPS信号接收机在接受信号时，具体的定位结果与处理硬件、软件等方面有着直接的关系;第三，GPS信号接收机位置误差，导致该种误差出现的因素主要是由于对中误差、天线置平误差等方面因素所导致的。第四，周跳因素。也可以称作为失周，导致该种情况出现的因素，主要是由于GPS信号接收机本机振荡所出现的相位和接收机卫星载波相位之间的差别，导致在进行量测时，仅仅可观察到一周中的小数部分，影响到GPS信号接收机信号接收效果。
3增强GPS土地测绘技术中测绘精度的相关对策
3.1工程概况
某县1:1000比例尺地形测量、地籍测绘，工程内容主要包括县建成范围内约5.5平方公里土地的各级行政界限、界址线、界址点及宗地面积和各类地形要素的测绘以及外围9.5平方公里的1∶1000地形测量工作。在本次工程测量的过程中，综合考虑多方面需求，决定采用GPS土地测绘技术，同时考虑到GPS土地测绘技术受到的外界影响因素，在具体测绘的过程中，采取了如下措施，来确保GPS土地测绘精度。
3.2增强GPS土地测绘技术中测绘精度的相关对策
首先，对GPS信号接收机进行了鉴定，这里主要考虑到GPS信号接收机存在的通道间误差与钟误差等，对GPS信号接收机性能进行了全面了解，特别是其精度水平，这是开展GPS土地测绘的基础;其次，设计出高质量的GPS控制网。整个过程中控制GPS控制网基准边线长度相差，尽量降低其差值，这可确保GPS测绘误差能够做到均匀分布。同时在进行本次GPS控制网设置时，没有选择使用开放的网型结构，而是选择使用了封闭式子环路和闭合环，并在一些条件允许的位置，设置采用了三角形测绘结构，这对于增强整个测量工作的点位精度与控制网精度有着较大的促进作用;第三，在本次GPS土地测绘过程中，控制接受设备与地平线的角度超过15°，且为了降低多路径因素给整个GPS土地测绘带来的影响，在整个过程中，尽力避开较强反射物，例如:建筑物、山坡、山谷等;同时，为了降低电磁波带来的干扰，在选择位置时，尽量避开了微波中转站、电台、雷达站等;第四，在本次测量的过程中，对于观测前后的仪器高度取了其平均值，对于有着特殊要求的构建了观测墩，从而降低了对中误差给整个测量工作带来的影响。
4提高土地测绘精度的方法
为了提高土地测绘的精度，在GPS定位过程中，需要充分综合考虑以上因素，采取一系列有针对性的改进措施。完善测绘硬件设施要合理选择GPS接收机，在定位过程中对大地坐标进行检测画出基线边长在10公里以上的陆地，然后选择双频模式接收机，即可为了避免电离层延迟对坐标精度的影响以及动态测量是否也是静态测量，有较快的速度；如果基线边长小于10公里可以采用不需要微处理器的更高性能的单频模式接收机，并且不会产生大的功耗和故障很大的优势。此外，在GPS土地测绘作业中，需要进行识别、掌握接收机的性能和特点，充分考虑了接收机容易出现的各种误差，比例如时钟误差、天线相位中心偏差等。通过组合GPS测量仪器合理的测试，促使接收机对土地测绘数据的精度得到了有效的提高。
结语
综上分析，将 GPS 土地测绘技术应用有测绘工作中有着较大的优势，且在具体应用过程中，影响最终测绘精度的因素也较多，因此，这就要求测绘技术人员在具体的测绘工作中，准确把控 GPS 土地测绘技术要点，从测绘工程的实际情况出发，采取相关的对策，提升 GPS 土地测绘技术测绘精度。
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论文作者:于欢
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/3
标签：土地论文; 精度论文; 接收机论文; 信号论文; 误差论文; 技术论文; 因素论文; 《防护工程》2018年第9期论文;