探析GPS土地测绘精度的影响因素论文_赵春岳

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摘要:随着时代的进步和社会经济的发展,我国开始大力开发土地资源。在搜集野外地形资料的过程中,应用GPS土地测绘技术,可以解决勘查区域分散的问题,提高土地测绘精度。但是在具体的实践过程中,诸多因素都会影响GPS土地测绘技术的测绘精度.因此,需要引起人们的足够重视。本文基于此,分析GPS 土地测绘技术中测绘精度的影响因素,并提出相应的改进措施,以提供有价值的参考意见。

关键词:土地测绘技术;GPS;精度;影响

前言近些年,基于土地利用整体规划布局要求,国土资源部根据一些地方土地开发利用情况, 组织开展了土地测绘工作。通过GPS 土地测绘技术来勘测野外地质情况,收集有关数据信息,使得土地测绘更加准确有效。但在GPS 土地测绘过程中,存在很多不同影响因素,容易造成测量误差,导致土地测绘精确程度下降。

1. 影响GPS土地测绘精度的因素

1.1测绘主体方面的误差因素

第一,GPS卫星方面的因素。首先是卫星星历误差,而星历提供了某个时刻的卫星轨道参数,计算出来的具体位置与实际位置有偏差。其次是按照在GPS卫星上面的原子钟钟面时,和标准时间有误差。再次是GPS卫星信号发射天线的标称相位中心和真实相位中心的偏差,降低了测量的准确度。

第二,信号传播途径方面的因素。首先是受到电离层的影响,折射电磁波的效应,影响电磁波的频率和电子总含量。其次是GPS信号的传播速度在对流层的影响下,传播温度、湿度、气压等造成测量偏差。再次是测量过程中,周边的环境影响接收机有效接收卫星发射和折射的信号。

第三,信号接收机方面的因素。首先是接收机软件和硬件方面的原因,影响GPS的测量定位结果。其次是接收机天线相位中心,相对测站标石中心位置,存在偏差,如果没有减少误差的影响,将会形成土地的精密定位。再次是GPS相对定位所采用的观测值,量测的时候,经常忽略1-5周的周跳,严重影响坐标的精度。

1.2测绘接收机方面的误差因素

第一,GPS接收机钟差。GPS接收机钟差指的是GPS接收机自带钟面的时间和 GPS标准时间的差距。

第二,GPS接收机天线相位中心偏差。在进行GPS测量时,GPS接收机天线相位中心位置就是观测结果,而从理论上说,天线相位中心应当和其自身几何中心是相同的。然而在实际操作过程中,由于输人信号强度、观测方向不同,GPS接收机天线相位中心位置也会产生偏差,有时候是几毫米,基本都在毫厘之间。

第三,GPS接收机软件和硬件造成的误差。GPS导航定位过程中,软件或硬件操作也会影响到定位测算结果。

第四,GPS接收机的位置误差。GPS接收机位置误差指的是GPS接收机天线相位中心位置和观测站标石中心位置的偏差,主要分为两种情况:一是天线位置水平中心误差,二是天线高度测量误差。

第五,周跳。周跳也叫做失周。在测量过程中,往往只能测量出1周以下的小数数值,可以精确到小数点后两位。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在理想状况下,GPS接收机可以对卫星进行锁定追踪,计算出相位变化整数数值。而在实际操作过程中,受各种因素影响,比如:卫星信号传输不畅等,GPS接收机很容易暂时追踪不到卫星位置,在此过程中,GPS接收机就不能计算出相位变化量,这就是所谓的“周跳”现象。但是,我们应当看到,即便只有一个卫星存在一个周跳,GPS 定位坐标也会产生误差,小则几毫米,多则几厘米。因此,只有完全消除观测计算周跳,GPS定位测量才能精确到分米甚至是厘米。

2. 提高土地测绘精度水平的方法

要想提高土地测绘精度,在GPS定位过程中,需要充分考虑上述的影响因素,并应用一系列有针对性的改善措施。

2.1改善测绘硬件设施

合理选择GPS接收机,在定位土地坐标的过程中,如果测绘土地的基线边长在10 km以上,则选择双频模式的接收机,可以避免坐标精确度受电离层延迟的影响,并且无论是动态测量还是静态测量,都具有较快的速度;如果基线边长小于10km,则可以采取单频模式的接收机,它不要求微处理器有较高的性能,并且不会产生较大的功耗和故障,在土地测绘的野外作业中具有较大的优势。另外,在GPS土地测绘作业前,需要鉴定掌握接收机的性能和特征,充分考虑接收机容易出现的各种误差,比如:钟误差、天线相位中心偏差等。通过对GPS测量仪器进行合理的检验,促使接收机对土地测绘数据的准确度得到有效提高。

2.2改进测量的方法和手段

第一,提高GPS测量精度水平。要想提髙GPS测量精度水平,除了要选择恰当的测绘硬件外,还需要结合土地测绘的需求,改善测量方法和手段。在GPS 网设计方面,需要控制GPS基线长度的相差,保证GPS测量的土地精度均匀分布。要应用封闭式的GPS网型结构,形成一个闭合环。如果有充足的土地测绘条件,则可以构建三角网型结构,有效提高整网和点位精度分布的均匀水平。

第二,土地测绘选点。选择能够便捷安置GPS接收器的位置开展作业,并保证其与被测卫星地平高度角大于15°。同时,采取一系列措施,来减少对其他物体的影响,在天线上反射GPS信号,尽量避开山谷、斜坡等因素。为了避免电磁波对测绘的影响,还需要严格控制测绘点、雷达站与电台之间的距离。

第三,土地测绘的观测要点。在观测的过程中,需要严格控制对中位置,在观测前后,都需要测量仪器高度。在特殊情况下,如果有误差出现,则需要构建观测墩,以便对减少存在的误差。此外,要有充足的观测时间,严格依据土地测绘的具体要求,合理安排测绘次数和 时间点,保证观测收集到的数据可靠有效性。

第四,严谨计算测绘数据。对观测的数据进行检验,判断其准确性,如果有错误,则需要重新测绘。只有观测数据的准确性得到了保证,才可以进行后续作业。对网中均匀分布的平面坐标和高程起算数据,其精度对分布有着较高的敏感度,需要应用水准测量方法,将高程起算点均匀布设于控制网中。

2.3补充性土地测量方法

结合工程具体情况,严格按照标准编制GPS土地测量的工程方案,依据工程方案进行测量,并对测量流程进行科学的记录。明确测量工程各个岗位的职责和义务,充分了解GPS测量程序,并安排专门的工作人员进行跟踪和检查,促使技术管理的水平得到有效提高。

结语综上所述,在野外地形资料搜集的时候,采用GPS技术,有效解决勘查区域分散的问题,但土地测绘采用GPS测量技术,在外界因素的影响下,定位容易出现误差,影响土地测绘的精度,其中包括GPS卫星方面的因素、信号传播途径方面的因素、信号接收机方面的因素。因此,一方面要改善测绘硬件设施的水平,另一方面要改进测量的方法和手段,确保土地测绘精度水平的提高。

参考文献:

[1] 贾思瑶.GPS土地测绘精度的影响因素[J].中国科技.2014(11)

论文作者:赵春岳

论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/22

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