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[摘 要]GPS作为现代先进的技术之一,被广泛应用于军事以及民用各个领域,随着我国经济的发展,我国在GPS领域也投入了大量的资金,促进了我国GPS行业的发展。GPS现如今已经被应用于土地测绘中,为我国城市建设贡献力量。然而由于我国GPS测绘领域发展较晚,GPS土地测绘精度较发达国家仍然有一定距离。本文针对我国GPS土地测绘中影响测绘精度的原因进行分析,并给出一些提高GPS土地测绘精度的方法和建议。
[关键词]GPS;土地测绘;测绘精度;影响
中图分类号:P271 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0022-01
土地资源是人类重要的生产资料和生产的对象,虽然我国国土面积居于世界第三位,但我国有着世界第一的人口数量,人均土地资源占有量十分有限,因此,提高土地资源的利用效率对保证我国经济的可持续性发展具有重要作用。土地测绘作为合理利用土地资源的技术前提,更是受到了党和人民的高度重视。目前,GPS以其广泛的技术优势已经被应用于土地测绘技术中,然而其测绘精度一直不能满足测绘需求,因而如何提升GPS土地测绘技术中的测绘精度,受到社会各界的普遍关注。
一、GPS土地测绘技术概述
GPS是指利用GPS定位卫星,在全球范围内实现定位、导航的系统。GPS已经成为我们生活中的重要工具,无论是车辆定位、防盗、行驶路线监控等都离不开GPS。随着我国经济发展对土地资源的依赖越来越大,GPS在土地测绘中也发挥了很大的作用,通过技术人员的不断完善,现如今土地测绘工作总运用GPS已经是一种常见的方法。GPS土地测绘就是指通过在地面检测卫星在太空中移动的位置,利用空间距离交互方法对测量地点的精度、纬度、海拔等进行测算,从而实现土地的测绘。GPS具有测量准确度高、测量时间短、操作简单等特点,GPS应用于土地测绘中有明显的技术优势。
其应用优势包括:GPS用于土地测绘不会受到环境的影响,应用范围广;GPS应用于土地测绘由于测绘时间短,还能够满足城市快速发展对测绘的需要;GPS土地测绘与传统测绘方法相比,能够节约大量的人力、物力和财力,节省测绘资金。GPS在土地测绘中的应用,实现了土地测绘的阶段性和及时性测绘,现如今GPS土地测绘已经基本取代了传统的测绘方法,促进了我国土地资源的合理利用。
二、GPS土地测绘技术中影响测绘精度的因素分析
1、GPS卫星对测绘精度的影响
GPS卫星该土地测绘带来精度影响的原因主要有星历误差、卫星钟钟差和卫星信号发射天线相位中心偏差等。星历是GPS卫星随着时间而变的精确位置或轨迹表,星历中所记载的轨迹表都是通过计算、观察和反复验证确定的,但不排除由于其他原因存在星历偏差的现象,一旦星历偏差将会导致土地测绘出现精度误差。卫星的钟差是指人发射和接收卫星反馈信号的时间差,卫星上是利用卫星钟计算标准时间的,卫星钟一旦发生问题,就会导致钟差不准确,造成土地测绘精度下降。接收卫星信号的中心有两个,一个是卫星信号接收的电气中心,另一个是接收卫星信号的实体中心,电气中心与实际机械中心存在的偏差就是卫星信号发射的中心偏差,中心偏差则会给土地测绘的精度带来一定的影响。
2、信号传播途径方面对测绘精度的影响
卫星信号是依赖电磁波传递的,电磁波在通过电离层时,会由于电磁波效应导致地面接收的电磁波信号与卫星发射的电磁波信号出现偏差,这种偏差会直接导致GPS在土地测绘应用中的测绘精度误差。电磁波想要穿透大气层,会经过对流层,由于对流层的温度、湿度和气压与正常环境中有一定的区别,因此卫星信号在穿过对流层其传播速度也会受到影响,从而导致GPS土地测绘精度误差的产生。另外,大气层内部的环境变化也会对电磁波的传递有所影响,这种影响虽然比较微小,但也会导致GPS土地测绘精度受到影响。
3、信号接收方面的问题
随着GPS技术的应用普及,目前能够应用于土地测绘领域的信号接收机有很多,由于不同的接收机其配置和质量都有所差别,因此地面接收机对信号接收的质量也会有一定的影响。如果接收机相位中心和测站中心位置存在偏差较大,也会对土地测绘精度产生较大的影响。除此之外,GPS相对定位采用的观测值,在实际量测的过程中,1~5周的周跳容易被忽略,影响坐标的精度。
三、提高GPS土地测绘中测绘精度的办法
1、做好测绘硬件设备的选择
GPS接收机的质量,精度会对测绘结果有很大影响,为了提升GPS土地测绘中的测绘精度,我们首先要做好测绘硬件设备,也就是GPS接收机的选择。在选择GPS接收机时,要考察好接收机的微处理器性能,避免微处理器不会有较大的功耗且工作稳定性良好,因此我们可以选择单频模式的接收机。我国GPS行业发展已经比成熟,但应用于地面测量的GPS技术水平与发达国家仍然有一定差距,因此在进行GPS选择时如果对测绘精度要求较高可以优先考虑进口品牌,一般来说进口品牌虽然价格较贵,但测量精度还有一起使用稳定性都由于国产地面测量GPS。在进行GPS测绘作业前,为了保证GPS土地测绘的测绘精度,我们还应该对GPS接收机进行检查,避免GPS接收机出现误差和故障,避免钟误差、天线相位中心偏差等现象,保证GPS接收机的数据传输和处理速度符合测量需求,如果接收机有问题则需要进行修理或更换,才能进行GPS土地测绘工作。
2、做好土地测绘的选点及观测工作
土地测绘的选点及观测对测绘精度有着重要的影响,为了提高GPS土地测绘的精度,我们首先要做好土地测绘的选点及观测工作,只有做好了土地测绘的选点和观测工作,才能够保证测量结果的精确度。进行土地测绘之前要做好充分的准备,给观测留出足够的时间,按照土地观测的要求,结合具体的测绘时间、地点、次数进行测绘安排,保证测绘数据真实有效。在使用GPS观测过程中,必须严格控制位置,观测前后都需要观测仪器进行检查。遇到特殊情况,也就是出现测量误差,就需要重新构建观测地点,尽量减少误差。同时,进行土地测绘的时候应该选择可以便捷安装GPS接收器的位置,保证设备顺利进行作业,同时保证GPS接收器与被测卫星的地坪高度角一致。此外,为了减少电磁波对土地测绘的影响,要严格检测测绘点、电台、雷达之间的距离。通过采取有效措施,减少外界对测绘的影响。
3、做好土地测绘数据的计算与分析
GPS测量结束后,我们要对测量数据进行计算和分析。土地测绘的计算和分析是一个枯燥的过程,工程量比较大。因此我们要秉着严肃认真的态度做好对观测数据的计算,并对数据和计算结果进行分析。在计算中如果发现有疑问的数据,需要对这一数据进行二次测量,确保数据准确。只有全部数据准确,才能保证我们的计算结果真实有效,保证我们对数据的分析准确。其次,在对数据记性计算和分析时,要检查好起算数据和GPS网的平面坐标分布,确保GPS网平面坐标分布的准确性。
综上所述,GPS土地测量技术应用于土地测绘中有着广阔的应用前景,虽然现阶段我国GPS土地测量还有一定的精度误差,但随着我国科学和技术的发展,未来我们必然能够克服这些由于设备和技术带来的GPS土地测绘的精度误差,做好土地测绘工作。为了实现这个目的,我们不仅要大力发展我国地面测量GPS制造业技术,还需要加大对GPS测绘方法和计算方法的研究投入力度,逐步提升我国GPS土地测绘的测绘精度,为我国的社会和经济发展贡献力量。
参考文献
[1] 王晓,高伟,张帅.GPS-RTK测量精度的影响因素研究与实验分析[J].全球定位系统,2010(04).
[2] 王浩然.GPS在土地测量中的应用研究[J].现代农业科技,2012(2):1.
[关键词]GPS;土地测绘;测绘精度;影响
中图分类号:P271 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0022-01
土地资源是人类重要的生产资料和生产的对象,虽然我国国土面积居于世界第三位,但我国有着世界第一的人口数量,人均土地资源占有量十分有限,因此,提高土地资源的利用效率对保证我国经济的可持续性发展具有重要作用。土地测绘作为合理利用土地资源的技术前提,更是受到了党和人民的高度重视。目前,GPS以其广泛的技术优势已经被应用于土地测绘技术中,然而其测绘精度一直不能满足测绘需求,因而如何提升GPS土地测绘技术中的测绘精度,受到社会各界的普遍关注。
一、GPS土地测绘技术概述
GPS是指利用GPS定位卫星,在全球范围内实现定位、导航的系统。GPS已经成为我们生活中的重要工具,无论是车辆定位、防盗、行驶路线监控等都离不开GPS。随着我国经济发展对土地资源的依赖越来越大,GPS在土地测绘中也发挥了很大的作用,通过技术人员的不断完善,现如今土地测绘工作总运用GPS已经是一种常见的方法。GPS土地测绘就是指通过在地面检测卫星在太空中移动的位置,利用空间距离交互方法对测量地点的精度、纬度、海拔等进行测算,从而实现土地的测绘。GPS具有测量准确度高、测量时间短、操作简单等特点,GPS应用于土地测绘中有明显的技术优势。
其应用优势包括:GPS用于土地测绘不会受到环境的影响,应用范围广;GPS应用于土地测绘由于测绘时间短,还能够满足城市快速发展对测绘的需要;GPS土地测绘与传统测绘方法相比,能够节约大量的人力、物力和财力,节省测绘资金。GPS在土地测绘中的应用,实现了土地测绘的阶段性和及时性测绘,现如今GPS土地测绘已经基本取代了传统的测绘方法,促进了我国土地资源的合理利用。
二、GPS土地测绘技术中影响测绘精度的因素分析
1、GPS卫星对测绘精度的影响
GPS卫星该土地测绘带来精度影响的原因主要有星历误差、卫星钟钟差和卫星信号发射天线相位中心偏差等。星历是GPS卫星随着时间而变的精确位置或轨迹表,星历中所记载的轨迹表都是通过计算、观察和反复验证确定的,但不排除由于其他原因存在星历偏差的现象,一旦星历偏差将会导致土地测绘出现精度误差。卫星的钟差是指人发射和接收卫星反馈信号的时间差,卫星上是利用卫星钟计算标准时间的,卫星钟一旦发生问题,就会导致钟差不准确,造成土地测绘精度下降。接收卫星信号的中心有两个,一个是卫星信号接收的电气中心,另一个是接收卫星信号的实体中心,电气中心与实际机械中心存在的偏差就是卫星信号发射的中心偏差,中心偏差则会给土地测绘的精度带来一定的影响。
2、信号传播途径方面对测绘精度的影响
卫星信号是依赖电磁波传递的,电磁波在通过电离层时,会由于电磁波效应导致地面接收的电磁波信号与卫星发射的电磁波信号出现偏差,这种偏差会直接导致GPS在土地测绘应用中的测绘精度误差。电磁波想要穿透大气层,会经过对流层,由于对流层的温度、湿度和气压与正常环境中有一定的区别,因此卫星信号在穿过对流层其传播速度也会受到影响,从而导致GPS土地测绘精度误差的产生。另外,大气层内部的环境变化也会对电磁波的传递有所影响,这种影响虽然比较微小,但也会导致GPS土地测绘精度受到影响。
3、信号接收方面的问题
随着GPS技术的应用普及,目前能够应用于土地测绘领域的信号接收机有很多,由于不同的接收机其配置和质量都有所差别,因此地面接收机对信号接收的质量也会有一定的影响。如果接收机相位中心和测站中心位置存在偏差较大,也会对土地测绘精度产生较大的影响。除此之外,GPS相对定位采用的观测值,在实际量测的过程中,1~5周的周跳容易被忽略,影响坐标的精度。
三、提高GPS土地测绘中测绘精度的办法
1、做好测绘硬件设备的选择
GPS接收机的质量,精度会对测绘结果有很大影响,为了提升GPS土地测绘中的测绘精度,我们首先要做好测绘硬件设备,也就是GPS接收机的选择。在选择GPS接收机时,要考察好接收机的微处理器性能,避免微处理器不会有较大的功耗且工作稳定性良好,因此我们可以选择单频模式的接收机。我国GPS行业发展已经比成熟,但应用于地面测量的GPS技术水平与发达国家仍然有一定差距,因此在进行GPS选择时如果对测绘精度要求较高可以优先考虑进口品牌,一般来说进口品牌虽然价格较贵,但测量精度还有一起使用稳定性都由于国产地面测量GPS。在进行GPS测绘作业前,为了保证GPS土地测绘的测绘精度,我们还应该对GPS接收机进行检查,避免GPS接收机出现误差和故障,避免钟误差、天线相位中心偏差等现象,保证GPS接收机的数据传输和处理速度符合测量需求,如果接收机有问题则需要进行修理或更换,才能进行GPS土地测绘工作。
2、做好土地测绘的选点及观测工作
土地测绘的选点及观测对测绘精度有着重要的影响,为了提高GPS土地测绘的精度,我们首先要做好土地测绘的选点及观测工作,只有做好了土地测绘的选点和观测工作,才能够保证测量结果的精确度。进行土地测绘之前要做好充分的准备,给观测留出足够的时间,按照土地观测的要求,结合具体的测绘时间、地点、次数进行测绘安排,保证测绘数据真实有效。在使用GPS观测过程中,必须严格控制位置,观测前后都需要观测仪器进行检查。遇到特殊情况,也就是出现测量误差,就需要重新构建观测地点,尽量减少误差。同时,进行土地测绘的时候应该选择可以便捷安装GPS接收器的位置,保证设备顺利进行作业,同时保证GPS接收器与被测卫星的地坪高度角一致。此外,为了减少电磁波对土地测绘的影响,要严格检测测绘点、电台、雷达之间的距离。通过采取有效措施,减少外界对测绘的影响。
3、做好土地测绘数据的计算与分析
GPS测量结束后,我们要对测量数据进行计算和分析。土地测绘的计算和分析是一个枯燥的过程,工程量比较大。因此我们要秉着严肃认真的态度做好对观测数据的计算,并对数据和计算结果进行分析。在计算中如果发现有疑问的数据,需要对这一数据进行二次测量,确保数据准确。只有全部数据准确,才能保证我们的计算结果真实有效,保证我们对数据的分析准确。其次,在对数据记性计算和分析时,要检查好起算数据和GPS网的平面坐标分布,确保GPS网平面坐标分布的准确性。
综上所述,GPS土地测量技术应用于土地测绘中有着广阔的应用前景,虽然现阶段我国GPS土地测量还有一定的精度误差,但随着我国科学和技术的发展,未来我们必然能够克服这些由于设备和技术带来的GPS土地测绘的精度误差,做好土地测绘工作。为了实现这个目的,我们不仅要大力发展我国地面测量GPS制造业技术,还需要加大对GPS测绘方法和计算方法的研究投入力度,逐步提升我国GPS土地测绘的测绘精度,为我国的社会和经济发展贡献力量。
参考文献
[1] 王晓,高伟,张帅.GPS-RTK测量精度的影响因素研究与实验分析[J].全球定位系统,2010(04).
[2] 王浩然.GPS在土地测量中的应用研究[J].现代农业科技,2012(2):1.