探析GPS土地测绘精度的影响因素

探析GPS土地测绘精度的影响因素
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。

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）。