张兴
天津市宝坻区规划局
摘要：基于土地利用整体规划布局要求，地籍测绘、勘测定界等国土系统的测绘项目越来越多，与此同时，土地测绘的效率要求、精度要求、效益要求也不可同日而语。全球定位系统技术是土地测绘领域的重大突破技术，具有测量、绘制、监测、定位等多元功能，且能够很好的适应多数野外地质测绘环境，可以更准确、有效的收集关键信息。与此同时，GPS技术在土地测绘应用中，也存在一些影响因子，有产生土地测绘误差、降低测量精准性的可能。本文探讨了GPS 全球定位技术在土地测绘中的应用，并主要对测绘过程中影响精度的因素展开分析。
关键词：GPS技术；土地测绘精度；影响因素
GPS即全球定位系统，是现代科技高度发展的结晶，其工作原理为通过卫星导航实现实时定位功能[1]。当前，GPS技术已经被广泛应用到航天、交通、地质测量等众多领域。在国土资源测绘量中，GPS技术可对地质、地貌、地籍等多种关键信息进行勘测、定位和绘制，具有实时、方便、快捷的优点。但因测绘主体方面的误差、传播介质方面的误差、测绘接收机方面的误差等因素，GPS技术的土地测绘精度会受到一定影响，具体分析如下。
1、影响GPS土地测绘精度的因素
1.1传播介质方面的误差因素
首先，电离层延迟。全球定位系统依靠卫星的实时数据传送为工作基础，当电磁波射向地面接收系统时，会受到地球电离层的影响，在部分情况下，电磁波有可能改变了的既有的卫星信号传送速度，也就是说系统运作过程中发生了电离层延迟现象。这种电离层的折射效应程度主要取决于两大因子：一是GPS卫星发射的电磁波频率；二是电磁波传递过程中自身所携带的电子量。其次，对流层延迟。与电离层延迟稍有差别，对流层延迟指当GPS卫星电磁波射向地面接收系统时，会受到地球对流层的影响，有时会产生电磁波的对流层折射延迟情况。这种对流层折射延迟的影响因素主要有三个方面：一为对流层的气压，二为对流层的温度，三为对流层的湿度。此外，多路径效应。对于GPS地面信号接受设备而言，由于传递空间环境相对比较复杂，接收到的信号一般是经过多次反射、折射后的信号，从而产生了多路径效应，数据接受不统一，产生土地测绘精度问题。
1.2测绘主体方面的误差因素
首先，卫星星历误差。GPS技术是建立在全球定位卫星基础之上的，在整个GPS测绘过程中，卫星星历负责提供全球定位卫星的动态的、具体的轨道阐述，但在实际操作中，卫星星历定位与GPS卫星的实际位置是存有一定偏差的，这一位置偏差会影响到土地测绘的精准程度。其次，卫星钟差。通说来讲，GPS技术是一种时间、空间的动态技术，时间会影响空间定位、测绘的精准性，卫星钟差也就是全球定位卫星原子钟时间和GPS标准时间存在的时间差[4]。此外，卫星信号发射天线相位中心偏差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆卫星信号发射天线相位中心偏差也就是GPS卫星信号发射天线相位中心位置和实际位置的偏差，这种位置的偏差会直接对土地测绘数据的精准程度带来误差。
2、提高土地测绘精度水平的方法
关于土地测绘精确度的提高，在利用GPS进行定位的时候，要兼顾定位系统存在的弊端之处，并采取相应的措施进行改善：
2.1测绘硬件设施的改善
一方面是选择合适的GPS接收机，如果测绘土地的基线边长在10公里以上，则采用的接收机最好是双频模式，这种接收机能够在土地定位坐标的时候，减少电离层延迟时对坐标精确度的影响，并可以在动态和静态的情况下，快速地测量；如果基线边长在10公里以内，则采用的接收机可以是单频模式，这种接收机对微处理器的要求不高，功耗少，而且故障发生率低，适合土地测绘的野外作业。另一方面是在GPS土地测绘作业之前，鉴定接收机的性能，针对接收机经常出现的码跟踪环偏差、钟误差、天线相位中心偏差等问题，全面掌握接收机的性能、特征，检验好GPS测量仪器，以提高接收机处理土地测绘数据的准确率。
2.2改进测量的方法和手段
GPS测量精度水平的提高，除了在测绘硬件措施选择得当，还要结合土地测绘的需求，改进测量的方法和手段：
2.2.1GPS网的设计。首先是控制GPS基线长度的相差，使得GPS测量的土地精度分布均匀；其次是采用封闭式的GPS网型结构，形成闭合环或者子环路；再次是在土地测绘条件准许的情形下，构建连续模式的三角网型结构，以全面提高整网和点位精度分布的均匀水平。
2.2.2土地测绘的选点。首先是选择位置要方便GPS接收器的安置和作业，并且确保与被测卫星地平高度角在15°以上；其次是要采取措施减少在其他物体影响下，反射GPS信号到天线上，最好的方法是尽量避开山谷、斜坡、障碍物等；再次是测绘的地点要尽量和雷达站、电台等保持一定距离，以避免电磁波的干扰。
2.2.3土地测绘的观测要点。首先是观测的时候，控制好对中位置，在观测之前和观测之后，都要严格对仪器高度的测量，如果遇到特殊的情况而出现中误差，可以以建立观测墩的方式，减少存在的误差。其次是观测的时间要充足，结合土地测绘的具体要求，安排要测绘的次数和时间点，确保观测搜集的数据具备绝对的可靠性和有效性。
2.2.4测绘数据的严谨计算，一方面是检验观测到的数据是否准确，根据规范要求统计和分析同步环、异步环和复测基线等，如果确定所观测的数据出现差错，则要重新测绘，在确保数据绝对准确之后，才能进入下轮作业。另一方面是网中均匀分布平面坐标和高程起算的数据，尤其是高程起算点，其精度对分布敏感度最高，笔者认为尽量采用水准测量的方法，在控制网当中均匀布设高程起算点。
2.3补充性的土地测量方法
土地测量的补充性勘测方法，还要提出GPS勘测质量等方面的其他保障需求：编制符合工程实际的GPS土地测量的工程方案，方案中体现出严格的标准和要求，然后在测量中贯彻方案内容，要求进行检验和记录测量流程。以国家和建筑行业的GPS土地测量标准为依据，建立测量工程各岗位的职责，在充分了解GPS测量程序的前提下，安排专人跟踪和检查交底工作，以全面提高技术管理的水平。项目技术的经理或者其他管理人员，根据GPS土地测量的设计参数和相关设计需求，确保工程在技术范畴内质量达标，然后安排专门管理人员对土地测量质量进行严格把关，其重点在于土地测量结果的验收。对工程的GPS土地测量工作落实情况进行全面检查和监督，要求工程管理人员要坚持按照相关的要求测量，并记录好测量的完整流程，另外技术的交底工作也是测量的基本要求，测量单位要通过自检，检查自身工作的完成率，并在测量质量发生严重问题的时候，及时汇报。在GPS测量作业完成之后，检查测量情况，保证质量问题不会出现在土地测量的工程当中。
3、总结
GPS技术突破了传统土地测绘的瓶颈，大大降低了测量的作业时间、作业强度和误差积累情况，有效的促进了作业的精确度和效率，在现有条件下，极大的保障了测量数据的可靠性、精确度和高效率。但是，GPS技术的应用过程中也存在着一些影响测绘精准程度的因素，希望更多的业内专业人士参与到该项研究中来，相信随着科学的发展，GPS技术在国土资源测绘中的应用前景将更加广阔，精度也将越来越高。
参考文献：
[1]卫晓华.探析 GPS 土地测绘精度的影响因素[J].华北国土资源，2012（02）
[2]张明福，史先良.GPS在土地测绘中的应用与开发[J].价值工程，2010（04）
[3]叶积龙.关于GPS RTK技术在地质工程测量中的应用分析[J].价值工程，2013（04）
[4]刘洪志.GPS 技术在土地测绘中的应用[J].科技创新导报，2012（25）
论文作者:张兴
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签：土地论文; 测量论文; 对流层论文; 精度论文; 误差论文; 接收机论文; 技术论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;