摘 要：數(shù)字化技術(shù)的應用大大的拓展了各行各業(yè)的經(jīng)營業(yè)務領(lǐng)域，尤其是從GPS技術(shù)應用以來，許多行業(yè)的勞動強度都得到了解放，工作的效率也得到了大幅提高。在測繪行業(yè)中，這幾年也逐漸引進了GPS技術(shù)，并且這種技術(shù)的應用已經(jīng)得到了測繪工作者的喜愛和認可，在較長的一段時間里GPS技術(shù)將成為測繪行業(yè)的主流技術(shù)。但GPS技術(shù)在面臨測高的問題中還存在一定的制約，還有待進一步的研究和解決。本文就GPS測高中可能存在的影響因素進行分析并提出解決的方法和措施。

關(guān)鍵詞：GPS測量 精度 應用

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0040-01

1 影響GPS測高精度的因素

1.1 衛(wèi)星的非均勻分布

高度的測量相對于平面位置的確定來說存在一些差異的地方。在平面測量定位的過程中，我們可以通過觀測時間段來確保衛(wèi)星的分布基本呈對稱狀態(tài)。對稱的分布狀態(tài)能消除或削弱距離測量中的偏差及衛(wèi)星信號傳播過程中的大氣延遲誤差、星歷誤差等，這樣就能提高位置確定的精準性。但是測高的過程中，衛(wèi)星總會處在一種不對稱分布的狀態(tài)，這樣給高度的測量造成不可避免的系統(tǒng)誤差[1]。

1.2 對流層延遲的影響

大氣的狀態(tài)對測高的精度存在一定的影響，理想的大氣狀態(tài)下測高較特殊大氣狀態(tài)下的測高精度高?？紤]到這一影響因素，我們在測高的過程中往往會采用對流延遲修正的方法。但實際的大氣狀況較為復雜，并不是一個簡單的模型就能代替的，這個模型在修正上也存在一定的誤差，因此，測高的精度受到了對流層延遲改正的殘差影響后效果會不如平面位置的精度。

1.3 星歷誤差

星歷誤差也是造成GPS測高精度降低的一個因素，我國的GPS技術(shù)還處于發(fā)展不太成熟的階段，現(xiàn)今民用的GPS技術(shù)廣播星歷的誤差和測量精度都有待進一步改善[2]。

1.4 基線起算點的坐標誤差

解算基線向量時須用到該基線向量的一個端點的坐標作為起算點數(shù)據(jù)。該起算點的坐標誤差會影響基線向量的解算結(jié)果。在一般情況下，若起算點的水平坐標有10 m的誤差會使解算出來的基線向量在垂直面上旋轉(zhuǎn)2.9×10-7弧度，或者說使10km長的基線向量的高差將產(chǎn)生2.9 mm的誤差[3]。

1.5 其它誤差

除了上述因素之外，還有許多因素影響測高的精度，如多徑誤差問題，天線的相位誤差等等。這些誤差因素的累積作用使得GPS的測高精度受到了較大影響，要提高GPS的測高精度就要注意改善這些制約因素對測高的影響。

2 提高GPS測高精度的方法與措施

針對以上這些影響GPS測高精度的制約因素，我們可以采用適當?shù)姆椒▉硐蛘邷p弱各種影響作用。

2.1 改善衛(wèi)星不對稱對測高的制約

測高過程中GPS的衛(wèi)星分布不對稱已經(jīng)是不可改變的固有物理特性。這一固有物理特性我們不能夠改變，但是我們可以縮小測距誤差來減少這種衛(wèi)星不對稱分布給測高帶來的不利影響。此外還可以改變基線的長度，嚴格按照專業(yè)標準限制來操作，調(diào)整基線誤差信號的相關(guān)性來減少衛(wèi)星不對稱分布對測高的影響。

2.2 建立綜合的對流層延遲誤差補償模型

對流層延遲對測高的影響可以采取一些措施來進行誤差補償。在日常生活中，對各種不同氣象條件下的對流層延遲進行統(tǒng)計分析，設立一個精確的模型來反映誤差的敏感程度。這需要綜合考慮到溫度和適度的影響，對不同的溫度和濕度給出具體的誤差補償方案和參數(shù)值，兩者進行結(jié)合考慮，綜合擬定最終的誤差補償方案。在進行對流層的延遲誤差修正過程中還要考慮到地域因素的隱形關(guān)系，不同的地域可能會有不同的大氣情況，其中的一些參數(shù)和狀態(tài)并不是完全一致的。這需要根據(jù)具體的情況進行的分析，在確定適合當?shù)貐^(qū)域的誤差參數(shù)。在同一地區(qū)進行觀測的過程中，我們可以輪流將一些參數(shù)進行設定，將其中的某一參數(shù)設定為未知，然后再根據(jù)所得的參考數(shù)據(jù)進行反推，逐個確立各影響因素給對流層帶來的延遲結(jié)果呈哪種具體的數(shù)學關(guān)系。這可能要進行大量的數(shù)據(jù)的和模型的擬合。對測量的儀器也必須進行重視，保證其精度和靈敏度，一旦發(fā)現(xiàn)儀器出現(xiàn)問題就要進行更換或修理。對技術(shù)人員要進行嚴格的培訓和考核。選擇測站時應注意使測站附近的小環(huán)境盡可能和周圍的大環(huán)境保持一致以減少測站上的氣象元素的代表性誤差[4]。

2.3 減小星歷誤差

在進行精密定位時用ds/s=db/b來計算衛(wèi)星星歷誤差的影響。在這里ds和s分別代表星歷誤差以及衛(wèi)星到測點的距離，而db和b分別為基線誤差和基線長。當衛(wèi)星位置有25 m的誤差時會使基線產(chǎn)生1 ppm的相對誤差。在GPS測高定位中，精密的星歷是不可缺少的。精密的星歷系統(tǒng)需要投入大量的科研精力和經(jīng)費。在這方面我國近年來已經(jīng)著手GPS衛(wèi)星的跟蹤建網(wǎng)研究，在這方面已經(jīng)取得了一定的成績。目前，對于20 km以下的短基線而言星歷誤差的影響一般可忽略不計。

2.4 降低基線起算點坐標誤差

解算基線向量時，必須要采用高精度的起算點坐標，這樣能降低誤差影響。在進行起算點的坐標定位過程中盡量不去使用單點定位的形式獲取坐標結(jié)果，單點定位會造成很大的誤差影響高程分量的精度計算?？梢圆捎糜幸韵聝煞N形式來獲取基線向量，一是解算出基線向量后，再將網(wǎng)中所有測站的單點定位結(jié)果通過基線向量傳遞到同一點上取中數(shù)后作為全網(wǎng)的起算坐標，然后再通過基線向量求出各站較為準確的測站坐標，重新解算基線向量。這種方法的精度取決于網(wǎng)中的測站數(shù)及觀測的時段數(shù)，一般可達米級精度；二是與附近的已知點聯(lián)測求得較為精確的起始坐標。我國高精度GPS空間定位網(wǎng)布設完畢后將為聯(lián)測工作提供極大的方便，這個問題將會得到較好的解決。

2.5 采用雙頻改正的方式降低電離層延遲誤差

電離層延遲誤差也是一個對GPS測高精度影響較大的因素，曾被認為是造成GPS定位影響最大的因素。在這方面很多學者和專家都進行了一些研究來進行改善。目前，我們可以采用雙頻改正甚至多頻改正的方式措施來彌補單頻工作的不足之處，這樣能有效將誤差的程度大大降低[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，要改善GPS中影響測高的因素，就必須針對衛(wèi)星的不對稱分布產(chǎn)生的影響、對流層延遲、星歷誤差等因素的特點逐個采取改進的方案，逐步提高GPS的測高精度。相信經(jīng)過這一系列的措施，充分利用科技手段就能精準的進行GPS測高和定位。

參考文獻

[1]郭革新，赫建忠.GPS測高的局限性與可能性評述[J].全球定位系統(tǒng)，2000.

[2]葛章發(fā)，黃倫春.影響GPS測高因素的探討[C].地理空間信息技術(shù)及其應用論壇論文集，2005.

[3]翟俊素.GPS測高精度的探討[J].山西焦煤科技，2004.

[4]邵曉茹.GPS測高的限制性與可行性研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009.

[5]顧勇毅，張亮.論GPS測高的限制性與可行性[J].科技信息（科學教研），2007.