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

）有国家控制点高斯坐标无ＧＳ３在Ｐ控１实时动态ＧＳＲａＴｍｉｅｔ简称基准站不断地对可见卫星进行观测，接Ｐ（ｅｌｉｅＫｎｍａｉｃ可ＲＫ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ＧＳ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（ａＴｉＫｉｅｔｃ称据和基准站发送来的信号传输到控制手间不少干５ｎ，Ｒｅｌｍｅｎｍａｉ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１１定位原理．
利ＮＶＥＲＳＥ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ＭＩ基ａｒｙ）ＭＭＵＬａｒｙ）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【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

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。

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多路径效应模型误差
关键词ＧＰ高程测量ｓ
由于ＧＳ［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ＧＳｒＰ￣高方面还有很多亟待研究解决的问］题，ＧＳＰ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ＧＳＰ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ＧＳ程测量中大地高精度的因素有很多，主要来源于Ｐ高ＧＳＰ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２１１４Ｉ科：０００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Ｇｓｐ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。ＲＫＴ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（ｒｉｔｎｌｈｔｇａｔｉａｓｉ），其ｖａｏｆ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ＧＳＩ的精度，严重时还Ｐ￣量］将引起信号的失锁，是ＧＳＩ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４ｃ０ｍ，天线高于ｌｍ２ｍ，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０ｉｎ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５９ｍ，在高反射环境下可达１ｃｃ５ｍ；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ＧＳ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Ｓｓ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ＧＳＰ卫星轨道是减少星历误差的根本方法，利用区域性ＧＳＰ跟踪网可以确定ＧＳ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２ｍ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。ＧＳＰ的测量精度在很大程度上取决于测时的精度，无论是ＧｓＰ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ＧＳ时－０但ｖＰ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３００ｍ。