黃先輝，王 煜，張 軍

（江西省贛西土木工程勘測設(shè)計院，江西 宜春 336000）

當今GPS系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)相當成熟，具有科學、實時、高效、快速的特點，可達厘米級的測量精度，因此其被廣泛運用在包括礦山地形測量等在內(nèi)的眾多測量領(lǐng)域中，為測量工作的順利開展提供了重要幫助。同時由于實際測量工作存在一定的不確定性，如果受到不必要的干擾影響將會有GPS測量誤差產(chǎn)生。需對礦山地形測量中GPS誤差進行分析，尋找切實可靠的控制策略方法，進而減少甚至消除誤差，從而保障測量成果的高效性和高精確度。

1 礦山地形測量中的GPS誤差分析

1.1 定位誤差

在礦山地形測量中所產(chǎn)生的GPS誤差之一便是差分GPS平面定位誤差。事實上在采用GPS進行礦山地形測量的過程中，通過在選取的陸地以及測船上分別設(shè)置基準站以及流動接收站，并將其連接至數(shù)字探測儀[1]。在已知部分基準站坐標下，獲取定位結(jié)果改正值，隨后通過利用數(shù)據(jù)差分電臺向流動站傳輸改正數(shù)據(jù)，使其可以依據(jù)具體的接收情況對定位結(jié)果進行相應(yīng)改正從而有效明確坐標位置。但在基準站與移動站GPS接收機之間往往會存在誤差，在使用差分技術(shù)下可以在一定程度上消除公共誤差，增加移動臺動態(tài)定位的精準性。偽距差分以及載波相位差分應(yīng)用中，在站間距離的不斷變長下，誤差也會隨之增加。

1.2 時間延遲

經(jīng)過移動臺在完成基準站差分信號的接收后，對差分進行相應(yīng)改正并進行實時計算后即可對移動臺位置進行有效明確。在這一過程中，只有經(jīng)過計算基準站差分改正數(shù)，才可以使得移動臺GPS接收機進行發(fā)射和差分信號的接收，從而完成衛(wèi)星觀測以及改正差分，對位置信息進行發(fā)送，最終由計算機負責對相關(guān)信號進行接收。但在此過程中也比較容易出現(xiàn)差分GPS時間延遲，在計算差分改正數(shù)的過程中，需要經(jīng)過基準站GPS接收機才能到達移動臺數(shù)傳機，在轉(zhuǎn)換數(shù)模下使得進入移動臺GPS接收機時間出現(xiàn)延長的情況。而在經(jīng)由接收機處理計算移動臺GPS接收機差分信號，并將其傳輸至計算機，計算機同樣能夠?qū)崿F(xiàn)延長計算與存儲時間。

如果系統(tǒng)運用事后差分法，此時在導(dǎo)航軟件當中通常會將移動臺記錄定位數(shù)據(jù)中的時間系統(tǒng)用計算機時鐘進行表示?；鶞收驹谶M行數(shù)據(jù)采集時便是UTC時間。在后期對數(shù)據(jù)進行合并的過程中，如果計算機時鐘同UTC時間之間存在偏差，則會使得時間系統(tǒng)中的基準站與移動臺數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)誤差。

2 控制礦山地形測量GPS誤差的對策建議

2.1 合理設(shè)置基準站

通過結(jié)合當前我國礦山地形測量工作開展情況可知，測量人員通常會將控制點布置在岸上，隨后進入到觀測階段。從理論上來說，將地上測量同礦區(qū)地下地形觀測進行充分結(jié)合，不僅有助于減少觀測用時，同時也有利于減小誤差，提高觀測數(shù)據(jù)的精準度。礦山地形觀測中所需的人力、物力等也能夠得到相應(yīng)控制，在基準站差分信號輻射區(qū)域當中，GPS接收設(shè)備大約進行120s的初始化，便可以使得RTK進入到正常工作狀態(tài)[2]。

通過結(jié)合實際情況在合理設(shè)置控制點的基礎(chǔ)上運用RTK工作模式，一方面可以使得用戶只需要根據(jù)流動臺GPS的實際工作狀況便可以對布設(shè)控制點進行有效控制，確保布設(shè)的各個水位觀測點均具有較高的合理性，為有效開展礦山地形測量工作奠定堅實良好的基礎(chǔ)。另外，其同樣也有助于縮短定位時間，僅僅只需要120s，GPS接收設(shè)備在基準站差分信號輻射區(qū)域內(nèi)進行初始化便可以對整周模糊度進行有效確定，進而順利完成定位工作。

加之其精準度較高的重要優(yōu)勢，使得雙頻接收設(shè)備在實現(xiàn)RTK工作模式下便可以精準定位，其定位精準度可以達到毫米級，對于控制礦山地形測量中GPS誤差具有積極的幫助作用。

2.2 需控制觀測誤差

目前在觀測過程中通常主要有人工觀測與自動觀測兩種方式，在人工觀測中如果選擇設(shè)置的水尺位置不合理或是選擇架設(shè)不當，則在使用零點高程聯(lián)測方式下將難以使得觀測結(jié)果始終具有較高的精確性。在自動觀測方式中，如果高程控制點與水邊相距較遠，或是坡度過大則同樣也會直接影響觀測結(jié)果的精準度，導(dǎo)致最終獲取的觀測數(shù)據(jù)產(chǎn)生明顯誤差。

因此為了能夠有效控制礦山地形觀測中GPS的誤差，立足GPS實現(xiàn)RTK工作模式，從而保障觀測結(jié)果的精準性。在這一過程中，測量人員首先需要結(jié)合具體觀測需要，對基準站上平面以及高程坐標進行明確，待進入至差分工作模式之后，在水邊架設(shè)流動臺GPS接收機，用以獲取GPS天線幾何中心高程數(shù)據(jù)。此時通過將GPS天線與水面間的高度距離減去，即可獲得水邊點高程即水位[3]。在利用這一觀測方式下，測量人員只需要在水邊架設(shè)流動臺GPS接收設(shè)備即可有效完成觀測工作，大大減少了可能對礦山地形觀測工作有干擾作用的不穩(wěn)定因素，包括地形地勢、水文天氣等等，在保障測量安全的同時也可以極大地控制礦山地形測量中的GPS誤差[4]。

3 結(jié)語

鑒于礦山地形測量本身度專業(yè)性要求較高，且比較容易受到水文因素、地形因素等干擾影響，導(dǎo)致在GPS測量中產(chǎn)生相應(yīng)誤差。

因此本文建議測量人員可以通過結(jié)合具體測量要求，通過利用運用GPS-RTK觀測法并合理設(shè)置基準站，對礦山地形點位置進行有效明確，以此獲得更加真實可靠的地形點信息，達到消除礦山地形測量的GPS誤差，提高測量精準度的目的。

參考文獻

[1]何慶芳.探討GPS在礦山地形控制測量中的運用[J].華東科技：學術(shù)版,2015(7)：3-3.

[2]楊紹梧.GPS定位技術(shù)在礦山地形測量中的應(yīng)用探究[J].商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展,2013(5)：608-608.

[3]郭衛(wèi)鋒.利用GPS數(shù)據(jù)改正InSAR軌道誤差在地形測量中的應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版,2012(36).

[4]戚忠.工程測量中三角高程測量的誤差分析及解決方法[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(34)：298-298.