GPS野外测量的几个问题及对策

GPS野外测量的几个问题及对策

新疆地矿测绘院830017

摘要:目前,随着我国的发展,GPS测量工作的应用范围也越来越广。相关人员在进行GPS测量工作的过程中,大部分的数据都是来自于外业测量的结果。随着社会的发展,GPS测量期间,怎样提升测量结果的精准性、真实性等引起了工作人员的关注。此次,本文简单阐述了GPS的概念,同时还说明了GPS测量过程中存在的问题以及解决措施。

关键词:GPS;野外测量;问题;对策

一、GPS的概述

GPS也就是全球卫星定位系统,它是一种卫星导航系统,而且是全球性的,应用比较广泛。它自身存在着许多的功能,例如导航定位功能,定时功能等等。随着我国科技的进步,GPS也融合多种现代技术,如空间、通信、微电子技术等等。GPS有着自身的优势,其能够进行准确的定位、可以实时获取信息等,也因此人们越来越关注GPS定位系统。

二、GPS野外测量中存在的问题

2.1GPS数据链传输问题

从我国目前的发展状况看来,多数的GPS接收机,尤其是测量方面的,一般情况下,实现相对定位的方式是通过载波相位观测值实现的。这种方式仅仅是一台接收机进行观测是不行的,其需要两台或者以上的机器来对同一组卫星进行观测工作。接下来需要做的是在参考站将其载波相位观测值的差分数据,通过数据链直接传输到流动站,各个流动站则可以依据该数据和自身的观测值,进而可以确定出流动站所位于的位置。由此可见,GPS要实现比较精准的定位得目的,一般情况下都是由接收机和数据链来达到的。与此同时,在使用该方式进行定位的过程中,相关人员通常会忽视一样东西,那就是数据链会有自身的配置电台。

2.2GPS仪器的架设

在使用GPS进行测量工作期间,往往会存在一些因人为而导致的误差问题。而GPS的架设问题就是人为误差之一,工作人员进行仪器架设时能够做到精准是相当重要的。因为如果仪器的架设出现了问题可能会导致测量结果也会出现误差,最终可能会对整个工程产生影响。

2.3GPS配置集的设置

关于GPS配置集的设置问题,其也是人为误差之一。GPS配置集位于GPS设备界面菜单当中,大部分的GPS的工作参数都位于配置集当中。工作人员能够正确的对配置集进行设置,这关系到能否正确的使用设备,能否使设备拥有最佳的状态,确保工作的顺利完成。这样也就是说,工作人员在进行野外测量工作期间,对配置集进行设置这一过程是不可或缺的。

2.4多路径效应问题

工作人员在进行野外测量期间,还会出现一个问题,那就是多路径效应的产生。这个问题的产生通常是受到接收机周边环境的影响。一般情况下看来,接收机接收到的卫星信号中会含有多种反射与折射信号,从而对测量产生影响。当然,工作人员在进行野外测量的过程中会出现各种各样的误差源,其中多路径效应是在进行GPS测量工作期间极为重要的误差源。

三、GPS测量中存在问题的相关对策

3.1GPS数据链传输问题的解决办法

通常情况下,GPS接收机主要是分为两种配置电台的,其中有发射电台以及接收电台。首先是发射电台的使用,其一般是和参考站搭配使用的。发射电台是可以直接将参考站的差分改正数据传输到流动站。当然,发射电台的功能也是不同的,而依据其功能可以将发射电台分为两种,固定以及可调频率。还有就是接收电台的使用,其也是需要搭配使用的,与接收电台搭配在一起使用的是流动站。接收电台可以收到参考站的差分改正数据,并且以此来固定频率。而,工作人员需要知道的是,以上两种电台,发射电台以及接收电台要想做到数据链的通信顺畅,就必须确保两者保持在频率完全相同的状态。

3.2GPS仪器架设问题的解决方法

在进行野外测量的过程中,数据出现误差是不可避免的,但是工作人员可以将误差控制在规定范围内。工作人员要想做到这一点,就要确保GPS仪器的架设要精准。首先要检查接收机的天线是否整平并且处于精准对中的状态。当然,对中是可以存在误差的,但是,对中误差必须要确保小于5毫米。其次,工作人员在决定接收机天线的高度时,应该先进行量取工作。而且要做到两次以上的严格量取,才可以决定其高度,与此同时,接收机天线的高度要精准到1毫米。还有就是,电源电缆、通行电缆以及GPS天线电缆需要进行正确的连接。同时,工作人员要注意电台天线与接收机天线之间的距离应该是大于3米的。最后,工作人员在仪器架设完毕之后,要对至少两个不低于图根精度的已知点进行检测工作,从而保证检测的结果与已知的结果平面较差在图上精度的0.2毫米以内。与此同时,高程的较差要低于基本等高距,而且要小于其五分之一。

3.3GPS配置集的设置问题的解决方法

一般情况下,大多的卫星截止角是15°,而且,这是可以根据有效卫星数量做出相应调整的。比如说,在某个地区进行测量工作时,在每天的11:30到14:30的时间内,15°截止角卫星就只有为5颗,与此同时设备显示质量控制CQ值已经接近了限值,这也就是说,在这个时间内进行测量,测量得出数据的精准度相对来说较低。而在另外一个地区,在相同的时段里,将截止角调整为10°,会发现有7颗卫星,这样也就是说,在这个地区进行测量工作,得到的数据的精准度要相对高于上一个地区。因此,在不同的地区进行测量工作,工作人员要根据时区进行设定,以此来确保测量数据的精准性。

3.4多路径效应问题的解决方法

工作人员在面对多路径效应的问题时,首先可以对站点进行选择。要知道视野开阔以及视野内的物体的高度角低于15°的站点是比较好的。当然,还要注意周围的环境,选择的位置要能够方便工作人员对接收设备进行安装以及操作。其次,工作人员还要注意该站点是否方便传递以及接收差分改正信号。而且,要想更好的实现这一点,最好是将站点设置在相对的制高点上。同时,在设置站点之前,工作人员需要检测站点周围的地形等等小环境,还要观察大环境,尽量确保两者可以保持在一致的状态。工作人员在选择站点时要注意不要选择山谷、山坡等地形,当然,最好就是选择的位置周围也没有较大呢水域。最后,选择的站点附近也尽量不要有较大的建筑物,避免对卫星信号产生反射。

四、结束语

综上所述,GPS技术可以应用到野外测量中,而且,应用的范围也会越来越广泛。当然,也可以看出GPS技术还是存在着各种各样的问题,这些问题的存在可能会导致最终得到的数据不精准。但是,这些问题也是存在着解决方式的,只要工作人员认真的对设备进行检查,认真的测量,就可以在很大程度上避免这些问题的产生。随着社会的发展,GPS技术的应用会越来越广泛,在之后的生活以及生产中,GPS将会发挥更大的作用。

参考文献:

[1]陆怀贵.探究GPS野外测量的几个问题及对策[J].地球,2013,(7)

[2]勖.GPS外测量的几个问题及对策[J].2013,(06)

[3]GB/T18314-2001.全球定位系统GPS测量规范[S].

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