影响GPS高程测量精度的因素分析

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GPS(RTK)技术原理及精度影响因素

GPS(RTK)技术原理及精度影响因素
) 有 国家 控 制 点 高 斯 坐标 无 G S 3在 P 控 1 实时动态G S R a Tm ie t 简称 基 准 站 不 断 地 对 可 见 卫 星 进 行 观 测 , 接 P (el ieKnmai c 可 R K 测量技术 T) 收 到 的 卫星 信 号 通 过 电台 发送 给 流 动 站 接 制 资料 的 情 况 下 , 以 利 用 流 动 站 在 控 制 4 观 收机 , 流动 站接 收 机 将采 集 到的 G S 测数 点 现 场 逐 点 进 行 WGS8 定 位 测 量 , 测 时 P 观 mi 当不 少于 三 点 测量 完 成后 , 实时动态 ( a Ti Ki e tc 称 据 和 基 准 站 发 送 来 的 信 号 传 输 到 控 制 手 间不 少 干5 n, Re l me n ma i简 RTK) 量 技 术 也 称 载 波 相 位 差 分技 术是 簿 , 成 差 分 观 测值 , 行 实 时差 分 及 平 差 即 可利 用 控 制 手 簿 解 算 出坐 标 转 换 参 数 , 测 组 进 1 1定位原理 .
利 NVERS E 样、 地形 碎部 测 量 等等 。 RTK定 位技 术是 基 站 和 流 动站 同 时 接 收 卫星 信 号 。 准 站 通 方 程矩 阵 。 用EXCEL中的 M I 基 a ry) MMUL a ry) T(ra 函数分 别返 回矩阵 于 载波 相位 观 测 值 的 实 时 动 态定 位 技 术 , 过 连接 的 电台 将 测 站坐 标 、 距观 测 值 、 伪 载 (ra  ̄l 进 基 准站 和 流 动 站 必 须 保 持 4颗 以 上 相 同 卫 波 相 位 观 测 值 、 星 跟 踪 状 态和 接 收 机 工 的 逆矩 阵 和 两 矩 阵 的 乘 积 , 而 求 得 七参 卫

GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析

GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析

GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析摘要:近年来随着gps发展采用载波相位实时动态差分技术进行相对定位的gps rtk方法,能够在野外实时地得到厘米级定位精度,可以极大地提高作业效率。

本文对gps rtk的精度进行试验研究,利用实测数据对其校正精度进行对比分析,并探讨影响校正精度的主要因素。

关键词:gps rtk 控制测量控制点精度1、gps(rtk)控制测量为了确定动态gps(rtk)控制测量的精度,笔者在哈尔滨对已布设了d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量和静态gps测量成果的比较。

并联测了四等水准的1个d级gps点,进行了水准测量和用动态gps(rtk)测量高程的比较。

设计方案如下:使用南方9600 gps 接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。

选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。

基准站设定在测区中央,地势较高,周围无遮挡物,对d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量,并且联测了四等水准的1个d级gps点。

共观测了15个重复点。

本次观测采用南方9600 gps接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。

1.1 对测区转换参数的确定选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。

操作:工具→计算七参数为了获得更精确的七参数坐标转换,这时用户需要知道三个已知点的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标,可以计算出七个参数,即wgs-84坐标转换到地方坐标的七个转换参数,用户单击确定,就会输入到七参数对话框中。

可以直接输入三个已知点的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标,按右上方的“ok”按钮,就会计算出七参数,计算出七参数后,系统会自动打开参数开关,单击“ok”按钮,则在测量中就可以利用该参数进行校正得出测量点的正确坐标。

1.2 使用两点校正步骤如下:(1)使用测量菜单下的校正向导菜单。

选中菜单后,界面如下图1.1:图1.1 校正模式选择选择下一步后,界面如下图1.2:图1.2 基准站架设在未知点(向导1)根据向导提示,输入已知坐标后,直接校正。

GPS在高程测量中的误差来源及应对措施

GPS在高程测量中的误差来源及应对措施

GPS在高程测量中的误差来源及应对措施【摘要】本文通过GPS在高程中的误差分析,对提高GPS测量高程精度的方法及措施进行了详细描述。

【关键词】GPS;大地高;正常高;高程拟合;高程异常一、引言众所周知,GPS作为现代化的三维测量工具,已被越来越广泛地运用到平面测量工作中去,如平面控制测量、地形测量、施工测量等。

但是GPS在实际的工作实践中,却较少运用于高程测量。

这是由于我国幅员辽阔,GPS测高受区域性大地水准面的限制以及仪器和外界条件等诸方面因素的影响,所测高程精度较低,无法满足各项工程建设的需要。

那么GPS测量高程的误差主要有哪些呢?我们又如何采取有效措施来提高高程测量精度呢?二、GPS高程测量原理利用GPS求得的是地面点在WGS-84坐标系中的大地高H84,而我国高程采用正常高。

要想使GPS高程在工程实际中得到应用,必须实现GPS大地高向我国正在使用的正常高的转化。

如图1所示。

有公式:Hr=H84-ζ由上式可知GPS高程测量的结果Hr误差主要由大地高H84的误差和高程异常ζ的误差的组成。

三、影响大地高H84的误差来源1.相位整周模糊度解算对GPS高程的影响。

相位整周模糊度解算是否可靠,直接影响三维坐标的精度。

在控制测量中,无论采用快速静态或实时动态测量技术,都必须精确解算得到相位整周数,然而相位整周数模糊度的解算常常会出现解算错误的可能性,从而会影响高程测量的精度。

2.多路径效应的制约因素:所谓多路径效应是指测站附近反射物反射来自卫星的信号与卫星直接发射的信号同时被接收机接受,这两种信号产生相互影响使其观测值偏离其真值,产生多路径误差。

多路径效应的影响分为直接的和间接的,并能对三维坐标产生分米级影响。

3.电离层延迟对高程测量量的影响:电离层对GPS测量的影响主要有:电离层群延(绝对测距误差);电离层载波相位超前(相对测距误差);电离层多普勒频移(距速误差);振幅闪烁信号衰减;磁暴、太阳耀斑等,这些电离层的变化都会延迟GPS信号的传播路线。

工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度

工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度

工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度摘要:随着现代科学技术的发展和演化,GPS技术已经从单纯的作地图导航技术拓展到了更加广阔的领域当中,但是GPS控制测量技术的应用会受到多种因素的影响而呈现出成效不佳的现象,需要工程测量人员能够对这一问题予以妥善处理,采取有效措施来提高平面和高程的测量精度,从而促进GPS控制测量技术的推广应用,为工程测量工作的保质保量开展增添助力。

本文主要就工程测量中应用GPS控制测量平面及高程精度的问题及措施进行探讨。

关键词:工程测量;GPS;测量平面;高程精度1工程测量中GPS控制测量平面与高程精度存在的问题1.1 GPS精度达不到相关要求在工程测量中,大地高程的测量对于GPS精度有着非常苛刻的要求。

但是在测量过程中很容易受到相对效应以及卫星的时差影响,其中还包括量取天线高所引起的误差、天线整平误差、天线对中误差等,并且在工程测量过程中,还会因为GPS接收设备出现误差而导致精度下降。

因此,只有经过严谨的计算和预估,才能够充分发挥GPS控制测量技术的优势,对测量平面与高程精度进行有效的控制。

然而,部分技术人员没有使用符合要求的GPS精度,使得卫星输送信息、设备接收信息的质量达不到预期。

经常因为图像失真而影响大地高程测量精度,进而无法科学地选择测量平面和控制点位置[1]。

1.2选择测量平面的标准不明确在工程测量中,对于测量平面的选择以及控制点位置的选择都有着非常严格的要求,只有经过严谨的计算,才能够保证测量平面与控制点位置选择的科学合理性。

但是部分技术人员在运用数学方法拟合得到高程异常值的过程中,并没有严格按照相关标准控制水准测量的精度等级,导致高程起算点的精度无法满足相关部门的要求,GPS的功能发挥也受到限制。

1.3没有意识到工程测量中的误差控制的重要性技术人员不重视工程测量中存在的误差,也会对GPS控制测量技术的应用效果产生影响。

而且,大多数的工程测量的工作环境都十分恶劣,卫星接收信号很容易受到空气对流层、海拔高度等因素的影响,从而产生对流层延迟、电离层延迟、多路径效应等误差。

提高GPS控制平面测量高程精度的措施

提高GPS控制平面测量高程精度的措施

提高GPS控制平面测量高程精度的措施GPS控制平面测量是通过测量接收GPS信号的卫星数量和位置来确定测量区域内多个控制点的坐标,从而实现对地理位置的精准测量。

在这个过程中,为了提高测量的准确性,我们需要采取以下几个措施:1. 加强GPS测量设备的质量控制GPS控制点的测量准确度直接受到GPS测量设备的影响。

为了提高GPS测量设备的精确性,需要加强质量控制。

在设备购买前,需要选择质量好的GPS测量设备,确保其具有高精度、高稳定性和耐用性。

在使用中,需要按照说明书进行正确定位和接收卫星信号,避免不必要的误差。

2. 增加GPS控制点数量GPS控制点数量的增加可以提高GPS测量的精度。

通过增加控制点数量,可以减小GPS 测量设备误差的影响,保证测量数据的有效性。

同时,在实际测量中,也需要根据测量区域的具体情况,采取不同数量的GPS控制点,从而达到更好的测量精度。

3. 使用差分GPS技术差分GPS技术是通过对比基准站和移动站所接收到的GPS信号,计算误差并进行校正,从而提高测量精度。

使用差分GPS技术可以大大降低GPS测量设备的误差,提高测量精度。

目前市场上已经有众多差分GPS系统,可以根据需要选择合适的差分GPS系统。

4. 加强测量数据处理和分析在GPS控制平面测量中,测量数据的处理和分析也十分重要。

通过加强数据处理和分析,可以对测量数据进行有效的矫正和筛选,提高测量精度。

在处理和分析数据时,需要使用专业的数据处理软件,例如AutoCAD等。

5. 密集观测密集观测是提高GPS控制平面测量精度的一种有效手段。

通过密集观测,可以对控制点进行多次测量,保证测量数据的准确性和稳定性。

同时,在实际操作过程中,还需要注意避免大气历元等因素对数据的影响。

总之,提高GPS控制平面测量精度需要综合考虑多方面因素,包括测量设备的质量、GPS控制点的数量、差分GPS技术的应用、数据处理和分析、以及密集观测等措施。

只有在科学使用这些措施的情况下,我们才能够全面提高GPS控制平面测量的精度,从而更好地实现对地理位置的精准测量。

GPS高程测量和水准测量若干问题的探讨

GPS高程测量和水准测量若干问题的探讨

GPS高程测量和水准测量若干问题的探讨一、GPS水准测量的理论依据GPS定位的基本原理是,将卫星看作飞行的控制点,根据卫星轨道参数,以GPS卫星和接收机之间的距离为观测量,实现空间距离交会,从而接收机的具体位置。

根据接收机的状态,可以将GPS定位分为GPS动态定位和GPS静态定位两种情况,根据参考点的位置,可以将GPS定位分为单点定位、相对定位等情况,其中GPS相对定位的精度最高,应用也最为广泛。

GPS相对定位是分别在基线的两端各设置一个接收机,利用两个接收机对GPS卫星进行同步观测,从而确定基线端点在协议地球坐标系中的基线向量。

由于GPS相对定位是在多个观测站同时观测GPS卫星的条件下进行的,因此,卫星钟差、卫星轨道误差等都会对测量结果的相对性造成一定的影响,这就需要在测量过程中,对不同组合的观测量进行相对定位,从而有效地减少测量误差。

对于GPS观测的数据,需要经过特殊的处理,才能得出准确的测量结果,一般情况下,GPS测量得到的观测量是空间直角坐标,但在实际工作中,经常会以高程基准为正高基准,因此,GPS观测数据的处理就是将空间直角坐标转换成平面坐标及高程。

目前,在进行GPS观测数据处理时,经常会采用空间平差空间转换法、空间强制符合法等方法。

GPS观测数据经过转换处理后,就能得到基线端点的基线向量,此时如果得到一个已知的大地高,就可以求出各点的大地高。

但是在实际工程中,由于测量人员是以水准面和铅垂线进行水准测量的,很少采用大地高系统,而是采用正常高系统。

GPS水准测量得到的地面点大地高,但在实际工作中,需要的是正高,因此在测量过程中,为了得到某个点的正高,不仅需要得出这个点的大地高,还需要得出这个点的大地水准面差距。

二、GPS测量技术应用的特征2.1控制测量GPS具有全天候、精度高和定位不需通视的优势,基本上取代了传统的控制测绘方法,得到了广泛的应用。

对于处于山区的一些工程,点与点间的高差大,要注意控制高程,尽可能选择分布均匀且能够控制整个工作区的位置,并进行相应的精化,以提高GPS拟合高程的精度。

GPS测量的主要误差来源及其影响

GPS测量的主要误差来源及其影响

实测星历根据实测资料进行拟合处理而直接得出的星历。

7第二节与卫星有关的误差2.星历误差对定位的影响单点定位星历误差的径向分量作为等价测距误差进入平差计算,配赋到星站坐标和接收机钟差改正数中去,具体配赋方式则与卫星的几何图形有关。

8第二节与卫星有关的误差2.星历误差对定位的影响相对定位利用两站的同步观测资料进行相对定位时,由于星历误差对两站的影响具有很强的相关性,所以在求坐标差时,共同的影响可自行消去,从而获得高精度的相对坐标。

第二节与卫星有关的误差2.星历误差对定位的影响根据一次观测的结果,可以导出星历误差对定位影响的估算式为:--- 基线长;db——卫星星历误差所引起的基线误差;p 一一卫星至测站的距离;ds——星历误差;ds——卫星星历的相对误差。

第二节与卫星有关的误差3.减弱星历误差影响的途径1)建立自己的GPS卫星跟踪网独立定轨2)相对定位3)轨道松弛法9第二节与卫星有关的误差二、卫星钟的钟误差卫星钟采用的是GPS时,但尽管GPS卫星均设有高精度的原子钟御钟和锥钟),它们与理想的GPS时之间仍存在着难以避免的频率偏差或频率漂移,也包含钟的随机误差。

这些偏差总量在Ims 以内,由此引起的等效距离可达300km o11第二节与卫星有关的误差二、卫星钟的钟误差卫星钟差的改正卫星钟差可通过下式得到改正:is aO al(t iff)日2(t W1)相对定位:利用两台或多台接收机对同一组卫星的同步观测值求差时可以有效地减弱电离层折射的影响,即使不对电离层折射进行改正,对基线成果的影响一般也不-6会超过IXIO O16第三节卫星信号传播误差2减弱电离层影响的有效措施2)双接收:如分别用两个已知频率fl和f2发射卫星信号,则两个不同频率的信号就会沿同一路径到达接收机。

公式中积分值虽然无法计算,但对两个频率的信号却是相同的。

第三节卫星信号传播误差二、对流层折射、对流层及其影响2、减弱对流层影响的措施3、用霍普非尔德公式进行对流层折射改正17第三节卫星信号传播误差1、对流层及其影响对流层是高度为50km以下的大气层,由于离地面更近,其大气密度比电离层更大,大气状态变化更复杂。

工程测量中GPS控制测量高程精度分析

工程测量中GPS控制测量高程精度分析

工程测量中 GPS控制测量高程精度分析摘要:随着我国现代化经济建设的发展,为了更好的满足国民生产生活需求,基础工程建设在项目体量和质量方面都有了更高的要求。

工程测量是直接影响工程精度和工程质量的关键技术环节,近年来为了提高工程测量水平, GPS测量技术也得到了一定的普及和推广。

但是在实际应用中,高程精度测量环节GPS控制和表现仍然存在一定不足,成为了相关工作人员需要深入研究的课题。

本文阐述了在工程测量中GPS测量技术的主要特性和GPS控制测量高程精度的影响因素,并对工程测量环节GPS控制测量高程精度的有效措施进行了细致分析。

关键词:工程测量;GPS;精度引言:想要对我国工程测量环节中 GPS控制测量技术高程测量精度进行分析,就需要先了解GPS控制测量技术的技术特性和概念。

所谓GPS控制测量技术,就是只通过GPS定位系统,利用宇宙空间中不断飞行的卫星结合特殊定位信息以及设备的无线电信号传输来确定位置的一种定位定向测量技术。

和传统测量方式相比,GPS控制测量技术拥有明显优势,但同时 GPS测量也并非全无缺点,需要相关操作人员在实际工作中进行把握。

1.GPS技术的主要应用特点1.操作便捷性高首先,GPS测量技术的操作便捷性很高,GPS测量时对于相邻各个测量站之间的地理环境,空间环境没有过高要求。

也不需要像传统测量时一样采取通视技术,只要保持测量位置上部空间开阔即可。

其目的是为了保障测量站和相关设备能够顺利接收信号,不会受到其他因素干扰。

这一特点也导致了GPS测量技术的费用大幅下降,测量点位选择更加灵活,显著降低了工程难度。

另外,随着当前我国的技术不断升级,GPS接收器在研究的过程中也在不断的升级,自身的智能化水平与自动化水平也在增长的过程当中。

像GPS接收器的体积会在不断的缩小,重量也在逐渐减小,为工作人员的使用提供了便利,也降低了工作人员在进行工程测量工作时的所消耗的体力。

并且GPS接收机的数据接收速度,接收质量,接收效果也在稳步提升。

GPS在测绘中的作用及其精度分析

GPS在测绘中的作用及其精度分析

GPS在测绘中的作用及其精度分析引言:全球定位系统(GPS)是一项革命性的技术,已在测绘领域取得了广泛应用。

它通过卫星定位系统和地面接收器的相互配合,能够精确测量地球上任何一个点的坐标和高程。

一、GPS在测绘中的应用GPS在测绘领域有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.地图制作:传统测绘需要耗费大量的人力和物力资源,而GPS技术能够实现高效、快速的地图制作。

通过GPS接收器获取的定位数据可以用于绘制地图,包括道路、河流、山脉等地理要素的准确位置。

2.测量地球形状和尺寸:GPS可以用于测量地球的形状和尺寸,包括地球的周长、直径和脱离椭球度等参数。

这对于研究和理解地球的地理特征和变化至关重要。

3.测量三维坐标:GPS能够提供高精度的三维坐标。

传统测绘需要使用繁琐的三角测量方法,而GPS可以直接获取物体的坐标信息,大大提高了测绘的效率和精度。

4.监测和控制:GPS技术可以用于监测和控制地球上的物理变化。

例如,可以使用GPS监测地壳运动、冰川退缩和海平面升降等现象,为科学家提供宝贵的数据。

二、GPS测绘精度分析GPS测绘精度受多种因素的影响,以下是一些主要的影响因素和对策:1.天气条件:天气条件是影响GPS测绘精度的重要因素之一。

恶劣的天气,如大风、暴雨和大雪等,可导致GPS信号衰减和多径效应。

因此,在测绘任务中选择适宜的天气条件是确保测量精度的重要措施。

2.接收器的性能:GPS接收器的性能直接影响测绘的精度。

高精度的接收器具有更好的信号接收能力和抗干扰能力,能够提供更准确的定位数据。

因此,在测绘任务中选择合适的GPS接收器非常重要。

3.信号遮挡和多径效应:信号遮挡和多径效应会导致信号传播的失真和多路径延迟,影响测绘的准确性。

为了减小信号遮挡和多径效应对测绘精度的影响,可以选择开阔的区域进行测绘,避开高建筑物和树木等物体。

4.差分校正和数据处理:差分GPS技术可以有效提高测绘精度。

通过与已知坐标的基准站进行连续观测,并进行差分校正,可以消除大部分误差。

山区城市GPS控制测量及其高程精度分析_张高兴

山区城市GPS控制测量及其高程精度分析_张高兴
该 GP S 控制网的高程测量工作是在国家一等 水准点/ 朋牛 290基础上, 用索佳 SET 2000 全站仪进 行水准法测量, 垂直角及斜距均往返测 3 个测回, 按 四等水 准 测 量的 精 度 要求 进 行。起 初 只 联测 了 GP S 网中的 6 个点, 即 0006, 0009, 0012, 0017, 0018 和 0020 号点, 并进行全网整体高程拟合, 结果发现 这一期的 GPS 高程测量成果并不理想, 见表 1。分 析其主要原因在于: 一是联测的高程点数量偏少; 二 是受山城地貌及城建因素的影响, 控制点的分布不 甚合理。之后, 通过采取一些专门的设点等举措, 将 联测高程点数目增加到 12 个, 并使其点位分布更均 匀、更适 应 城 市 发 展 的 要 求, 即 多 联 测 了 0004, 0010, 0013, 0015, 0023 和 0025 等 6 个 GPS 点。在 数据处理时根据点位分布及高差的实际情况, 将整 个控制网分成两个区进行高程拟合, 并以此次拟合
础测绘工作必须先行。 为了满足龙岩市首府所在地 ) ) ) 新罗区规划与
建设范围不断扩大的需要, 2004 年我们使用南方测 绘仪器公司的 4 台套 9600 北极星 GPS 接收机, 在 原有国家控制点的基础上建立并观测了龙岩市城区 D 级 GP S 控制网( 如图 1 所示) , 其中 0026, 0027, 0029 为原 有三 等 GP S 控 制点。数据 处 理结 果表 明, 该 D 级 GPS 网的平面精度符合我国5GP S 测量 规范6的相关规定, 完全可以满足城市发展中对控制 测量和工程测量的要求。但山区城市 GP S 高程测 量的精度问题则比较复杂, 影响因素较多, 很有必要 加强研究、重点分析。
程, 然后通过高程拟合方法求出其余 GPS 点的正常

提高GPS定位技术高程测量精度的要素及方法

提高GPS定位技术高程测量精度的要素及方法

[ 键 词 ] G S定 位 技 术 ;高程 精 度 ;高程 拟 合 ;水 准 点 关 P
[ 图分 类 号 ] P 2 . 中 2 84
[ 文献 标 识 码 ] B
[ 章 编 号 ] 10 —3 0 (0 2 0 —3 文 07 0021)3
H: =h— —N
全 球定 位 技术 系统 ( S 在我 国得 到广 泛 的 GP )
行 分 析 ; GP 对 S定位 技 术 求 得 的 高程 方 法 进 行 论 述 ; 出 了 GP 提 S定 位 技 术 求得 的 高 程 计 算 方 法 ; 决 了 GP 解 S 定 位 技 术 求 得 的 高程 异 常值 , 实现 大 地 高 向我 国 实 用 高 程 的 转 换 问题 。 以
这一 领 域 的研 究非 常 的活跃 。
2 影 响 GP S高 程 精 度 的主 要 因素
众所 周 知 , S测 量 中 出现 的各 种 误 差 按 其 GP 来 源大致 可 分 为三 种类 型 : () 1 与卫 星 有关 的误 差 主要 包 括 a 卫 星 星 历 误 差 , . 星 钟 的 误 . b卫
定 和 GP S应 用 实 践 表rm+1 0 D) 5 a ×1 以内 , 高程 精 度在 ± ( 0 1 mm + 5 0 D) 内 , 这是 在 w G 一8 ×1 以 但 S 4大 地 坐 标 系 中而 言 的 。换 算 到 高 斯 平 面 坐 标 系 统 和 正 常
影响。
[ 稿 日期 ] 2 1 — 1 — 3 收 01 0 O [ 者 简 f ] 王 炎 (9 4 ) 男 , 族 , 西 赣 州 人 , 师 , 要 从 事 工 程 测 量 的 教 学 与 实 践研 究 。 作 r 18一 , 汉 江 讲 主

测绘工程毕业论文-GPS高程测量精度分析【范本模板】

测绘工程毕业论文-GPS高程测量精度分析【范本模板】

……大学毕业论文题目: GPS高程测量精度分析学院专业班级届次学生姓名学号指导教师二xx年x月xx日目录摘要 (1)英文摘要 (2)1 绪论 (3)1。

1 研究的目的与意义 (3)1.1.1 研究目的 (3)1.1。

2 研究意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1。

3 研究内容和方法 (5)1。

3.1 研究内容 (5)1。

3.2 研究目标 (5)1.3。

3 研究方法 (5)2 GPS高程测量理论研究 (6)2.1 WGS-84坐标系统简介 (6)2。

2 高程系统理论 (6)2.2.1 正高系统 (6)2。

2.2 正常高高程系统。

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. (7)2。

2.3 GPS高程测量基本原理.。

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72.2.4 我国高程系统的定义 (7)2.2.5 GPS高程测量误差 (9)2.3 高程求解常用方法 (9)2。

3。

1 GPS水准高程 (10)2.3。

2 GPS重力高程 (10)2。

3。

3 GPS三角高程 (10)2。

3.4 转换参数法 (10)2。

3.5 整体平差法 (11)3 GPS高程控制测量实验 (12)3。

1 实验设计 (12)3。

1.1 测区选择 (12)GPS高程测量精度分析3.1。

2 仪器准备 (12)3.1.3 技术要求 (12)3。

1.4 GPS网形设计 (13)3.1.5 GPS作业调度 (13)3.2 实验实施 (14)3。

2.1 选点 (15)3.2。

2 观测工作。

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. 15 3。

3 实验分析.。

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(16)3。

3.1 数据处理。

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. 16 3。

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2 不同解算软件GPS高程与水准高程对比精度分析.。

GPS测量中的常见误差分析与控制方法

GPS测量中的常见误差分析与控制方法

GPS测量中的常见误差分析与控制方法GPS(Global Positioning System,全球定位系统)是基于卫星导航的定位技术,广泛应用于航海、地质勘探、测绘等领域。

然而,在实际使用中,GPS测量中常常存在误差,这些误差可能会影响测量结果的准确性与可靠性。

因此,对GPS测量中的常见误差进行分析与控制是非常重要的。

首先,我们来分析GPS测量中的常见误差类型。

主要的误差类型包括:天线相位中心偏移误差、信号传播速度误差、多径效应、大气延迟误差和钟差等。

下面我们一一进行分析:1. 天线相位中心偏移误差:天线作为GPS接收机的输入端,如果天线的相位中心与接收机定位点不重合,就会引入相位中心偏移误差。

这会导致测量结果在高程方向上产生偏差。

为了控制这种误差,可以通过校准天线相位中心来减小误差的影响。

2. 信号传播速度误差:GPS测量是基于接收到卫星发射的信号来计算距离的,而信号传播速度的误差会导致距离测量的偏差。

这主要与大气密度、温度和湿度等因素有关。

为了减小这种误差,常见的方法是采用差分GPS技术,通过同时观测一个已知坐标点上的控制接收机与流动接收机接收到的GPS信号,从而减小误差的影响。

3. 多径效应:多径效应是指GPS信号到达接收机时,除了直射路径外,还经过了其他路径的反射导致信号时间延迟。

这会导致距离测量的误差。

为了控制多径效应,可以选择开阔的测量环境,避免信号反射,或者采用自适应滤波等技术来抑制多径干扰。

4. 大气延迟误差:大气延迟误差主要是指GPS信号在穿过大气层时,由于大气折射效应而导致的误差。

这会引起距离测量的偏差。

为了减小大气延迟误差的影响,通常可以通过接收多个卫星信号来进行差分定位,从而减小误差的影响。

5. 钟差:GPS测量中的时钟误差会导致卫星与接收机之间的时间差量测量的误差。

为了控制钟差误差,可以利用差分技术进行校正,或者采用精密的时钟来减小误差。

综上所述,针对GPS测量中的常见误差,我们可以采取一系列措施来进行误差的分析与控制。

GPS高程测量的影响因素及控制措施

GPS高程测量的影响因素及控制措施

GPS高程测量的影响因素及控制措施摘要:近年来GPS技术得到了广泛的应用,但是科学数据表明,GPS高程测量结果会受到一些因素的影响,从而限制了GPS测量功能的发挥。

为了使GPS高程测量在实际中得到更加广泛的应用,本文对GPS高程测量的基本原理和影响因素进行了分析,并给出了相应的控制措施,对我国的GPS高程测量工作有一定指导意义。

关键词:GPS高程测量影响因素控制措施1.前言当今时代,各行各业都在利用数字化技术来完善并拓展自己的业务范围,在测量方面,仪器的迅速发展,对整个测绘行业的发展起到了积极的促进作用,特别是从GPS技术全面地应用到民用测绘之后,大大地降低了测量员的劳动强度,提高了工作效率,深受广大测绘工作者的好评。

对于测绘行业,GPS的应用成为今后很长一段时间内的主流方向。

用户在使用GPS时,可以很精确地进行定位,获得二维坐标(X,Y),目前在建立平面控制网的测量中已被广泛运用。

而GPS测高受区域性大地水准面的限制以及仪器和外界条件等多方面的影响,还很难在高程控制网中发挥应有的作用。

2.GPS高程测量技术概述GPS高程测量的基本原理是借助布设在不同区域的共计24颗导航定位卫星,构建完整的测量体系,为一线工程测量人员提供精确的定位服务,保证测量信息的精确性。

GPS高程测量本质上属于测距后方交会的测量方法,技术人员可以通过整合分析卫星的历史数据,判断卫星的具体位置,不仅能够有效压缩工作量,还能帮助技术人员全方位了解相关讯息,准确计算卫星与接收装置的距离,进而获取其位置信息。

目前,GPS技术已全面应用于民用方面,并在许多工程领域得到广泛运用。

GPS精密测高向传统的水准测高提出了挑战。

两者相比,最大的优点表现在一个测站跨越距离上,GPS测高精度在5~10 km的距离上已达到三等水准测量的精度,在大范围内可接近二等水准的精度。

传统水准测量的缺陷,除了作业效率低外,还由于地面折射引起系统误差积累,而且重复水准测量所得的高程变化并不完全是地壳垂直运动,含有因地壳质量迁移而引起的大地水准面变化。

GPS高程测量中的影响因素和处理措施

GPS高程测量中的影响因素和处理措施

GPS高程测量中的影响因素和处理措施作者:邱志刚来源:《硅谷》2009年第06期[摘要]在介绍GPS高程测量原理的基础上,分析GPS高程测量中的影响因素,如天线高、卫星分布不对称、基线起算点的坐标误差、多路径效应等,并分析相应处理措施。

[关键词]GPS高程测量影响因素处理措施中图分类号:TG8文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0320006-01GPS凭借其高精度、全天候、全天时、无需通视等优点,在大地测量与工程测量等领域已被广泛应用。

通过GPS技术求得的成果属于WGS-84坐标系统,即为空间直角坐标(X,Y,H),与其相应的平面坐标可达到相当高的精度,基本上能满足各种工程建设的精度要求,而大地高H精度相对较低,以前没有引起足够的重视。

随着“高程现代化”进程的推进,GPS测量技术不断完善和应用设备的不断改进,GPS的垂直分量(H)精度也得以提高,如何控制GPS 高程测量中的影响因素,有效利用GPS测量的高程信息具有重要的现实意义。

一、GPS高程测量的原理高程测量的基准面就是指地面点高程的起算面。

由于地球表面是一个曲面,所以高程起算面也是一个曲面。

常用的高程基准面有大地水准面、似大地水准面和椭球面,根据不同的高程基准面就有不同的高程系统。

若网中有一点或多点具有精确WGS-84大地坐标系的大地高程,则在GPS网平差后,可得各GPS点的WGS-84大地高程。

但在实际应用中,地面点高程一般采用正常高程系统。

因此,应找出GPS点的大地高与正常高的关系,并采用一定模型进行转换。

在一个GPS网中,经过对此网进行GPS平差后,可以得到网中各点的大地高Hi,利用既有GPS大地高H又有正常高h的多个已知点(简称公共点),按(1)式求出这些公共点的ξ值。

然后由公共点的平面坐标和ξ值,采用数学拟合的方法,拟合出测区内的似大地水准面。

再由其它GPS点(待求点)的平面坐标(xi,yi)拟合(内插)出该点的高程异常值ξi,则按(2)式可求得GPS网中各点的正常高hi。

GPS高程拟合方法及精度分析

GPS高程拟合方法及精度分析

GPS高程拟合方法及精度分析引言全球定位系统(GPS)是一种通过卫星信号来确定位置的技术,在许多应用中被广泛使用。

高程测量是GPS技术的一个重要应用领域之一。

随着GPS技术的不断发展,高程测量的精度和分辨率得到了显著的改进。

由于地球表面的复杂性,GPS高程测量仍然存在一些挑战,如大气延迟、地形遮挡和信号多径等问题。

研究GPS高程拟合方法及其精度分析具有重要的理论和实际意义。

本文将从GPS高程拟合方法和精度分析两个方面进行探讨,旨在为GPS高程测量提供更加可靠和精确的解决方案。

一、GPS高程拟合方法1. 静态测量与动态测量在实际的高程测量应用中,常用的GPS测量方式可以分为静态测量和动态测量两种。

静态测量是指在接收机固定不动的情况下进行GPS观测,通常适用于测量精度要求较高的情况,如大地水准面的建立和更新、基准点的测量等。

动态测量是指接收机和天线在移动状态下进行GPS观测,通常适用于地形测绘、航空航海、车载导航等应用。

2. RTK测量实时运动学(RTK)测量是一种高精度的GPS动态测量方法,通过使用参考站的观测数据来实现对流动接收机位置的实时校正,从而获得厘米级甚至毫米级的高程测量精度。

RTK测量在地理勘测、地质灾害监测和大规模工程测量中有着广泛的应用。

3. 差分测量差分测量是一种通过比较基准站和流动接收机之间的GPS观测数据来消除掉由于大气延迟、钟差等误差,从而提高高程测量精度的方法。

差分测量通常分为实时差分和后续差分两种方式,实时差分可以在测量过程中实时进行误差修正,后续差分则是在测量后对数据进行后处理,以获得更高精度的测量结果。

4. 高程拟合模型在GPS高程测量中,通常采用的拟合模型有椭球模型、大地水准面模型和基于大地水准面的高程格网模型等。

椭球模型是一种简化的高程测量模型,通过采用地球椭球体作为参考椭球来进行高程测量;大地水准面模型是一种更加真实的高程测量模型,考虑了地球的地形和引力畸变情况;基于大地水准面的高程格网模型是一种全球高程模型,通过采用离散的高程测量点来构建全球高程模型。

浅谈影响RTK定位高程精度的因素及对策

浅谈影响RTK定位高程精度的因素及对策

浅谈影响RTK定位高程精度的因素及对策摘要:介绍了RTK测量原理,从影响其定位高程精度的因素进行分析,提出了解决措施。

关键词:RTK技术高程精度解决措施RTK测量技术集合了GPS定位、快速解算、数据无线传输、快速跟踪等多项先进技术,因为其测量模式和测量速度、精度比以往的测量方式有了很大的变革,被广泛应用于铁路、公路、石油、建筑、水利等多个领域。

笔者近几年在惠州燃气管道测量、德大铁路放线、西安-商州天然气管道测量等工程项目的实际应用中,对RTK技术有了一些经验和心得,下面就其在实际应用中的影响定位精度的因素和对策作简要分析。

一、RTK技术的测量原理RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术,其基本原理是:基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站,在流动站通过无线电接收基准站所发射的信息,将载波相位观测值实时进行差分处理,得到基准站和流动站基线向量(⊿X、⊿Y、⊿Z);基线向量加上基准站坐标得到流动站每个点的WGS-84坐标,通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标x,y和海拔高h。

二、影响RTK定位高程精度的因素RTK技术具有定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累;测量速度快,作业效率高;作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大;降低作业条件要求;操作简便,容易使用,数据处理能力强等优点,但是在实际应用中发现,RTK动态测量的高程精度低于平面坐标的精度,下面来分析一下影响高程定位的因素。

1、首级控制网的精度:在工程实践中,基于长距离或大面积测量,首先要对测区布网进行GPS首级网控制。

GPS 测量是几何测量。

用通俗的话来说:就是相当于“后方交会”,所得的高程是相对于参考椭球体的大地高h 。

然而,常规水准测量得到的是正高H ,它是相对于大地水准面的。

两者之差为大地水准面高N :H = h - N 。

N 值与参考椭球的定位精度有关,对于定位优良的参考椭球,其值小于100 m ,若为相对定位,则有:ΔH =Δh - ΔN 。

高程测量中的常见误差与纠正方法

高程测量中的常见误差与纠正方法

高程测量中的常见误差与纠正方法随着科技的发展,高程测量在现代工程测量中扮演着重要的角色。

然而,在高程测量中,常常会遇到一些误差,这些误差对测量结果的准确性产生影响。

本文将讨论高程测量中的常见误差,并介绍一些纠正方法。

一、常见的高程测量误差1. 大气状况误差在高程测量中,大气的变化会导致气压、温度和湿度的变化,从而影响到测量结果的准确性。

特别是在山区或沿海地区,大气状况变化更加明显。

解决这个问题的方法是进行大气压力和温度的修正,并根据大气湿度计算出相应的修正值。

2. 仪器误差仪器的定位误差、读数误差和仪器本身的精度都会对高程测量结果产生影响。

因此,在进行测量时,需要选择准确度高的仪器,并进行定期的校准和检查,以减小仪器误差对测量结果的负面影响。

3. 周围环境误差周围环境的影响也是高程测量中常见的误差来源。

如建筑物、树木等会遮挡测量点,导致测量结果的偏差。

此外,地面是否平整、是否存在颠簸等也会对结果产生一定影响。

为解决这个问题,测量前需对测点进行充分的勘测,确认周围环境是否会对测量结果产生不利影响,并采取相应的纠正措施。

二、高程测量误差的纠正方法1. 多次测量法在高程测量中,使用多次测量法能够减小个别测量误差对结果的影响。

通过进行多次重复测量,可以排除偶然误差和仪器误差,提高测量结果的准确性。

2. 控制点校正法高程测量中,确定几个控制点的高程是非常重要的。

通过在已知高程控制点上进行测量,并与实际值进行比较,可以计算出控制点的系统性误差。

再根据系统性误差的大小进行校正,提高测量结果的可靠性。

3. 大气压力、温度和湿度修正法由于大气状况的变化,会使得高程测量结果产生误差。

通过测量大气压力、温度和湿度,并进行相应的校正,可以减小因大气变化带来的误差。

这需要使用仪器进行多参数测量,并运用适当的公式进行修正计算。

4. 数字正射影像法数字正射影像(DSI)是一种高分辨率的影像处理技术,能够提供地表的高精度信息。

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多路 径 效应 模 型 误 差
关 键 词 GP 高程 测 量 s
由于G S [ P  ̄ 量具有速度快 、精度高 的特点 , J 很快被 广泛运 用到 各 项测 量工作 中。但是 ,在G S r P  ̄ 高方 面还有 很多亟待 研究解 决的 问 ] 题 ,G S P 高程测量精度问题至今仍是测量领域 亟待研究解决 的问题 。 本文 主要讨论G S P 高程测量精度的影响因素 ,并针对各项因素结合实 践提出一些防治措施。 影响 G S 程 测量 中大地 高 精 度 的 因素 有很 多 ,主要 来 源于 P高 GS P 卫星 、卫星信号的传播过程和地面接收设备 ,还有与地球整体运 动有关 的地球潮汐 、负荷潮等的影响。而 影响大地高转换为正常高精 度的因素与采用的转换方式有关 。
肉l. 技 21 1 4 I科 : 00 0 年第 期 6
影 响GP 高程 测 量 精 度 的 因素 分 析 S
刘 舜
(陕 西 铁 路 工 程 职 业 技 术 学 测 绘 工 程 系 ) 摘 要 本文分析 了影响G s p 高程 测量精度主要 因素 ,并针 对各 项因素 结合 实践提 出一些防治措施 。
著。 2 与 信 号 传 播 有 关 的误 差
而且 由于接收机 中大多采用的石英钟 ,因而其钟误差较卫星钟更为显 著 。该项误差主要取决 于钟 的质 量,与使用时的环境有一定的关 系。 ( ) 收机安置误差 。接收 机天线相位 中心相对 于测站标石 中 2 接 心位置的偏差称为接收机安置误差。它包括 天线 的整平和对 中误差 以 及天线高的量测误差。天线高 是一个 明显 的误差来 源。R K T 系统通过 使 用定长 的流动杆来减少这种误差 的可能性 ,如果使用三 角架 ,由于 高度经常 变化 , 以外业要求必须对天线高测量进行仔细复核 。另一 所 个不太 明显 的问题是 天线相位 中心变化 ,天线的机械 中心与其 电子相 位 中心一般不重合 。而且 ,电子相位中心是变化的 ,它取决于接受信 号的频率 、方位 角和高度 角。因此 ,不仅需要测量 电子相位 中心的平 均位置相对于天线机械 中心的变化 ,而且要 定义整个可见天球的相位 中心的变化 。
() 3 相对论效应 。根据狭义 相对论 的观 点 ,由于卫星时钟 与接 收机时钟在惯性 系中的运动速度不同 ,卫星钟相对接收机而言将产生 频率偏移 , 其结果是卫星时钟 “ 变慢 ”。另外 ,根据 广义 相对论 的理 论 ,由于卫星所在位置的引力位与地 表引力位不同 , 其振 荡器频率将 产生相对变化 。这种现 象通常称 为引力频移 ( r i t n lh t ga ti a si ),其 va o f 结果是使得卫星时钟 “ 变快 ”。除 了卫星钟频率 偏移 以外 ,相对 沦效 应影响还包括地球引力场引起 的信号传播几何延迟 ,也叫 引力延迟 。 电磁波穿过 引力场时其传播 路径会发 生弯 曲 ,引力场愈 强弯 曲愈显
1 与 卫 星有 关 的 误 差
接收到 的卫星信号 中还包含有各种反射和折射信号的影响 ,这就是所 谓 的多路 径效 应。多路径效 应将严重损坏G S I 的精 度 ,严重时还 P  ̄量 ] 将 引起信号的失锁 ,是G S I 中一种重要的误差源。 P  ̄量 多路径 误差 的大小 ,取决于反射波的强弱和用户天线抗衡反射波 的能力 。用户天线附 设仰 径板 ,当仰径板 半径 为4 c 0 m,天线高于 l m 2 m,可抑制 多路径影 响。据 大量资料的分 析统 计 ,多路径误 差有 以下危 害 :① 当边 长小于 1k 时 ,主要误差 源是天线 的对 中误差和 0i n 多路径误 差 ;②多路径误差对点 位坐标的影响 ,在一 般环境下可达5 9m,在 高反射环 境 下可达 1c c 5 m;③在 高反射 环境 ( 城镇 、水体
旁、沙滩 、飞机、舰船等 ) , 下 码信 号受 多径误差 的影 响 , 可导致接 收机的相位失锁 ; 实践证 明 , ④ 观测值 中的很 多周跳都是 由于 多路径 误差引起 的。接收机天线附近的水平面 、垂直面和斜面 都会使GP 信 S 号产生镜 反射 。天线附 近的地形地物 ,例如道路 、树木 、建筑物 、池 塘 、水 沟、沙滩 、山谷 、山坡等都能构成镜反射。因此 , 择G S 选 P 点
一 ~

( 1)卫星星历 误差。在进 行GP 定 位时 ,计算在 某时刻GP 卫 S s 星位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历提供的 ,但不论采
用哪 种类型 的星 历 ,所计算 出的卫星 位置都会 与其真实 位置有所 差 异 ,这就是所谓的星历误差。 确定G S P 卫星轨道是减少星历误差的根本方法 ,利用区域性G S P 跟踪网可以确定G S卫星轨道 。跟踪站地心坐标的误差对卫星轨 道的 P 影响是l 倍或更大。因此 , 0 要提 供优 于2 m精度的卫星轨道 ,要求跟 踪站地心坐标 的精度优于01 .m。据 介绍 ,采用强约束全球站松弛轨道 的加权约束基准方法 , 以得出优于5m的相对坐标值 ,基本上可 以 可 c
位 时应特别注 意避开这些地形地物 ,采取提高天线高度和其他防止多
路径误差 的措施 。
3 与 接 收 机 有关 的误 差
( )接 收机钟的钟误 差。与卫星钟一样 ,接 收机钟也有 误差 。 1
满足我 国现阶段区域性定轨 的需要。 ‘ ( ) 2 卫星钟 差。G S P 的测 量精 度在很大程度上取 决于测时的精 度, 无论是G s P 伪距定位还是载波相位测量,均要求卫星钟与接收机 钟严格 同步。尽管卫星上使用高精度的原T  ̄ , 它与理 想的G S时 -0 但 v P 间依然存在偏差 , 为卫星钟差 。卫星钟差如不经任何改正 ,它所引 称 起的等效距离偏差最大可达30 0 m。
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