試論如何提高GPS測量精度

近年來，時代在突飛猛進的發展中，對于地形測量來說，在當今社會中占有重要的地位，無論對于城市還是農村，都離不開大量的地形測量工作，而且其還在繼續地更新、發展和完善當中，這樣一來，就使得一些之前的地形測量項目的技術和管理理念稍感落后，需要不斷更新自身理念，從而與其的迅猛發展保持一致。當諸多地形測量都在逐漸引起人們的注意的時候，諸多學者和專家也對其開始關注，在這個過程中，如何提高GPS測量精度在地形測量上的應用也成為了諸多研究學家的關注熱點。

1 GPS測量精度誤差的主要原因分析

1.1 電離層的信號傳播延遲

電離層是引起信號傳播延遲的重要原因，其具體是由于沿用衛星與用戶接收機之間的相互作用而引起的，兩者在視線方向所顯示的電子密度互有不同。當兩者的視線關系出現垂直情況的時候，其延遲方面在白天多能表現為15m，在夜晚也有3m以上。當兩者的視線關系呈現底仰視角度時，其在白天的延遲可以達到45m，在夜間的延遲可以達到9m。若遇到特殊的情況，其延遲方面則更為突出。在實際的操作中可以使用雙拼GPS接收器來進行觀察，在電離層干擾嚴重的區域不建議使用這種設備，例如赤道或極低等相關位置，否則所檢測到的結果將偏離事實。

1.2 對流層的信號傳播延遲

對流層也在某種程度上影響信號的傳播，這是因為電磁波信號具有一定的特殊性，在通過對流層的時候傳播的速度與真空狀況下存在著很大的出入，該過程具體的延遲程度與對流層的性質有關。根據對流層的情況，可以將其分為干濕兩大種大氣分量，每種都對應著不同的影響效果。在其視線方向呈現低仰角狀態時，延遲通常為20米左右。在整個大氣結構上，干大氣分量通常達到八九成，需要采用相關的模型進行糾正。大氣分量的有關數值一般不大，但在維度與高度的變化過程中，會有所改變。那些維度與高度都高的情況下，它的變化也是否明顯，會隨著時間快速改變。在實際操作中，很難以把握空氣的干濕度，無法實現準確的預測。所以，在針對這方面的實際檢測過程中，都是干濕氣兩種結為一體的數據結果，其有效性難以得到準確的判定。電流層與電離層延遲則不是這種情況，其影響因素多為天頂方向。這些造成延遲的要素之間都有一定的關聯，所以采用長或短基線測量，都能夠有效地避免干擾，從而獲得相對準確的結果。

1.3 多路徑誤差

在GPS信號傳播的實際過程中，很有可能出現信號在遇到其他物體時反射到GPS接收天線上的情況，這種情況也就是常說的多路徑誤差的產生過程。該誤差的大小一般取決于反射波自身的強弱情況與用戶接收器的抗反射波性能。用戶在使用的過程中也可以對接收器進行一定操作，從而減少這種誤差，比如將天線加設半徑達到0.4m的仰徑板，并將其調高1-2米。除此之外，用戶還應該明確當接收機的天線與周邊水平面呈現垂直角度時，會出現鏡反射，在使用的過程中應避免這種情況。

1.4 周跳

這一情況的另一種說法是失周。在使用GPS進行精密定位的過程中，相關的觀測值都屬于相位觀測者，這種觀測值指的是接收機的自身的震蕩與衛星載波之間存在著一定的差額。在現實的檢測過程中，相關的結果中只涵蓋那些不到一周的小數。這種情況產生的原因大多是GPS接收機的質量因素和外部其他相關的因素造成的。在對設備進行動態測量的過程中，載體移動速度可能過快，天線也有可能傾斜，這都是影響測試結果的外部因素。由于其他方面因素的干擾，接收機有時候難以收到信號，造成信號丟失，或者接收機收到信號但是存在故障，難以順利解讀信號，這些都是GPS接收機本身存在的問題所造成的。工作人員在實際應用的過程中，就重點關注這些差額產生因素，盡量減少這種誤差對測試結果的影響。

2 提高GPS測量精度的相關措施

(1)很多操作人員在運用GPS相關設備進行工作的時候，都會對該設備進行相應的準確度測試。通常會對已知點的坐標進一步分析與研究，確保各個已知點在坐標數據上保持準確性，這樣做能夠加強GPS的精確度。具體的檢驗過程可以按照如下程序進行操作:一是操作人員要認真核對已有的數據與資料;二是借助更精確的設備，如測距儀等，對已知點進行核算;三是對已知點進行分組計算，找出精度最高的已知點。

(2)針對那些精度要求高的項目，在進行GPS內部的檢測過程中，可以在網內設置一級光電測距導線，利用該導線的閉合坐標進行精度檢測。這種檢測方法不僅能夠獲得GPS的控制精度結果，還能夠得到已知點的精度情況。

(3)利用GPS技術進行城市測量工作具有多方面優勢，其精度與準確度都非常高，對于測量位置的要求相對較低，給工作人員提供了很大方便。相關工作人員應具備專業的GPS測量技術，能夠針對觀測所得的數據進行準確度與精度方面的判斷。因為每一失誤都有可能造成觀測成果和內業計算成果的錯誤，造成返工或不可彌補的損失。

(4)工作人員在室外進行施工時，當溫度低于零下的時候，要對設備進行預熱。這樣能避免測試的結果因設備溫度過低而產生一定誤差，確保測試結果的準確性。

3 結束語

綜上所述，對于如何提高GPS測量精度在地形測量上的應用來說，GPS測量誤差的主要原因以及提高GPS測量精度的相關措施等的關系是緊密相連且不可分割的，而就目前來說，因為各類原因的存在，GPS測量技術在地形測量上的應用還存在不少問題，這是地形測量隨著社會經濟不斷進步的必然產物，也是順應時代發展的必然選擇。而充分的將GPS測量技術在地形測量上的應用發揮出來是一項有著一定難度的工作，這離不開社會各界的大力支持，也離不開地形測量中健全而完善的測量精度管理體系，而在這個過程中，GPS測量技術在地形測量上的應用觀念的及時轉變更是離不開的。

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