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摘 要:本文对GPS测量技术中影响GPS测量的质量和效率的因素进行了比较系统的分析,并结合实际就GPS测量技术方法提出了解决的完整方案。
关键词:GPS测量;精度;观测时段;起始点
全球定位系统(GPS)具有高精度,全天候,全球性和点间无需通视等优点,使测量技术发生了质的飞跃。这得益于它无可比拟的工作方式。GPS测量一般可分为GPS工程设计,数据采集,基线向量解算和GPS基线向量网与地面网数据的联合处理等基本几个步骤。然而,随着GPS在工程测量中的广泛应用,产生了许多有待于解决的问题,本文拟就GPS测量技术若干问题进行探讨。
1 测区概况
试验区位于四川省绵阳市东郊面积约5平方公里。海拔大约540米左右,GPS点平均距离0.6km,采用GPS边连式和点连式,各点有3-6条基线与其它点相连,网形结构比较强。如图l所示:
2 GPS数据采集与处理
2.1GPS数据采集
GPS数据采集使用了国产南方NGS-200型GPS接收机,(标称精度为5mm+2PPm)。同步观测,每时段一小时,同步接受卫星个数最多为7颗,卫星高度角都为20度,数据采用率10秒,PDOP最大值6.9。接受机与卫星间的图形强度良好。
2.2GPS基线向量的解算
GPS基线向量的解算使用随机软件在计算机上进行,基线向量均采用固定双差解, 方差比全部大于3。基向量的检核主要包括异步环。其限差按《全球定位系统GPS测量规范》,《全球定位系统城市测量技术规程》执行:
由上面统计可知本次实验GPS基线解算精度较高,成果质量较好。
2.4基线解算精度与时间关联的研究分析
观测时间的长短直接影响工效。时间短会因采集数据不够而导致基线解算不合格或精度降低;观测时间长对基线解的精度不会提高,只会造成时间上的大量浪费,降低GPS作业效率。如本实验中1.6km、1.3km的两基线做出解算比较,两条基线观测时间均为80分钟左右,观测条件良好,经过分时解算比较(解算统计见图2),发现基线在lkm左右,观测环境较好,GDOP为8且卫星失锁较少的条件下,观测时间以32分钟左右为宜(NCS200型)。
2.5已知点的分布对GPS网精度的影响
为了研究已知点分布对点位精度的影响我们把已知点分成3组,进行约束平差比较得:
因此,我们在选取GPS基点时不但要考虑其可靠性、准确性,还要使基准点均匀分布在测区周围,以提高网的精度。
3总结
1、GPS点要尽量形成封闭式闭合和子环路,GPS基线长度相差不要过大,异步环数目要适当。
2、GPS天线应避开大的电磁干扰。施测时要精心设计施测方案,要着眼于整个测区,要考虑数据采集的最佳推进路线。
3、在基线解算时要剔除不合格的数据进行细心检核。
4、在参加网平差的基准点应保证准确而且应分布均匀,基点个数应保证3-4个点,如起算基准点过密,则会影响点GPS网内符合精度。
参考文献:
〔1〕潘宝玉,付文祥GPS网型结构对点位精度影响的实验研究.测绘通报,1998年第2期.
〔2〕GPS用于测量若干问题探讨.辽宁测绘2001念第1期.
〔3〕刘基余.全球定位系统原理及其应用.测绘出版社.
〔4〕南方NGS200型GPS接收使用手册.
关键词:GPS测量;精度;观测时段;起始点
全球定位系统(GPS)具有高精度,全天候,全球性和点间无需通视等优点,使测量技术发生了质的飞跃。这得益于它无可比拟的工作方式。GPS测量一般可分为GPS工程设计,数据采集,基线向量解算和GPS基线向量网与地面网数据的联合处理等基本几个步骤。然而,随着GPS在工程测量中的广泛应用,产生了许多有待于解决的问题,本文拟就GPS测量技术若干问题进行探讨。
1 测区概况
试验区位于四川省绵阳市东郊面积约5平方公里。海拔大约540米左右,GPS点平均距离0.6km,采用GPS边连式和点连式,各点有3-6条基线与其它点相连,网形结构比较强。如图l所示:
2 GPS数据采集与处理
2.1GPS数据采集
GPS数据采集使用了国产南方NGS-200型GPS接收机,(标称精度为5mm+2PPm)。同步观测,每时段一小时,同步接受卫星个数最多为7颗,卫星高度角都为20度,数据采用率10秒,PDOP最大值6.9。接受机与卫星间的图形强度良好。
2.2GPS基线向量的解算
GPS基线向量的解算使用随机软件在计算机上进行,基线向量均采用固定双差解, 方差比全部大于3。基向量的检核主要包括异步环。其限差按《全球定位系统GPS测量规范》,《全球定位系统城市测量技术规程》执行:
由上面统计可知本次实验GPS基线解算精度较高,成果质量较好。
2.4基线解算精度与时间关联的研究分析
观测时间的长短直接影响工效。时间短会因采集数据不够而导致基线解算不合格或精度降低;观测时间长对基线解的精度不会提高,只会造成时间上的大量浪费,降低GPS作业效率。如本实验中1.6km、1.3km的两基线做出解算比较,两条基线观测时间均为80分钟左右,观测条件良好,经过分时解算比较(解算统计见图2),发现基线在lkm左右,观测环境较好,GDOP为8且卫星失锁较少的条件下,观测时间以32分钟左右为宜(NCS200型)。
2.5已知点的分布对GPS网精度的影响
为了研究已知点分布对点位精度的影响我们把已知点分成3组,进行约束平差比较得:
因此,我们在选取GPS基点时不但要考虑其可靠性、准确性,还要使基准点均匀分布在测区周围,以提高网的精度。
3总结
1、GPS点要尽量形成封闭式闭合和子环路,GPS基线长度相差不要过大,异步环数目要适当。
2、GPS天线应避开大的电磁干扰。施测时要精心设计施测方案,要着眼于整个测区,要考虑数据采集的最佳推进路线。
3、在基线解算时要剔除不合格的数据进行细心检核。
4、在参加网平差的基准点应保证准确而且应分布均匀,基点个数应保证3-4个点,如起算基准点过密,则会影响点GPS网内符合精度。
参考文献:
〔1〕潘宝玉,付文祥GPS网型结构对点位精度影响的实验研究.测绘通报,1998年第2期.
〔2〕GPS用于测量若干问题探讨.辽宁测绘2001念第1期.
〔3〕刘基余.全球定位系统原理及其应用.测绘出版社.
〔4〕南方NGS200型GPS接收使用手册.