點擊關(guān)注 關(guān)注我們吧~

一、 GPS 水準的精度

與常規(guī)水準相比, GPS 水準具有費用低、效率高的特點, 能夠在大范圍的區(qū)域內(nèi)進行高程數(shù)據(jù)加密。但目前 GPS 水準的精度通常還不高, 這主要有兩方面的原因: 一是受制于采用GPS 方法所測定的大地高的精度; 二是受制于采用不同方法所確定出來的大地水準面差距或高程異常的精度。

現(xiàn)在, GPS 測量的精度從 10- 8 到 10- 5 不等; 采用重力位模型能夠提供精度達到3× 10- 6 ～1× 10- 5 的相對大地水準面差距; 由簡單的內(nèi)插方法所得到的大地水準面差距的精度差異較大, 從幾個 ppm 到 10ppm 或更差, 具體精度與內(nèi)插方法、大地水準面差距已知點的數(shù)量和分布以及內(nèi)插區(qū)域大地水準面起伏情況等因素有關(guān)。綜合目前各方面的實際情況, GPS 水準最高能夠達到 3 等水準的要求。

二、 保證和提高 GPS 水準精度的方法

GPS 水準的精度取決于大地高和大地水準面差距( 或高程異常) 兩者的精度, 因此, 要保證和提高 GPS 水準的精度必須從提高這兩者的精度著手。

大地水準面差距精度的提高, 有賴于物理大地測量理論和技術(shù)。從局部應(yīng)用的角度來看,發(fā)展方向是建立區(qū)域性的高精度、高分辨率大地水準面( 或似大地水準面) 。目前, 應(yīng)用最新的全球重力場模型, 結(jié)合地面重力數(shù)據(jù)、GPS 測量成果和精密水準資料所建立的區(qū)域性水準面( 或似大地水準面的) 精度已達到 2 ～3 個厘米。

要保證通過 GPS 測量所得到的大地高的精度, 可以采用以下方法和步驟進行作業(yè)與數(shù)據(jù)處理:

( 1 ) 使用雙頻接收機。使用雙頻接收機所采集的雙頻觀測數(shù)據(jù), 可以較為徹底地改正GPS 觀測值中與電離層有關(guān)的誤差。

( 2) 使用類型相同且?guī)в幸謴桨寤蛞謴饺Φ拇蟮匦徒邮諜C天線。不同類型的 GPS 接收機天線具有不同的相位中心特性, 當混合使用不同類型的天線時, 如果在數(shù)據(jù)處理過程中未進行相位中心偏移和變化改正, 將引起很高的垂直分量誤差, 極端情況下能達到分米級。有時, 即使進行了相應(yīng)的改正, 也可能由于所采用的天線相位中心模型不完善而在垂直分量中引入一定量的誤差。如果使相同類型的天線, 則可以完全避免這一情況的發(fā)生。至于要求天線帶有抑徑板或抑徑圈, 則是為了有效地抑制多路徑效應(yīng)的發(fā)生。

( 3) 對每個點在不同衛(wèi)星星座和大氣條件下進行多次設(shè)站觀測。由于衛(wèi)星軌道誤差和大氣折射會引起垂直分量上的系統(tǒng)性偏差, 如果同一測站在不同衛(wèi)星星座和不同大氣條件下進行了設(shè)站觀測, 則可以在一定程度上削弱它們對垂直分量精度的影響。

( 4 ) 在進行基線解算時使用精密星歷。使用精密星歷將減小衛(wèi)星軌道誤差, 從而提高GPS 測量成果的精度。

( 5 ) 基線解算時, 對天頂對流層延遲進行估計。將天頂對流層延遲作為待定參數(shù)在基線解算時進行估計, 可有效地減小對流層對 GPS 測量成果精度特別是垂直分量精度的影響。不過, 需要指出的是, 由于天頂對流層延遲參數(shù)與基線解算時的位置參數(shù)不相互正交, 因而要使其能夠被準確確定, 必須進行較長時間的觀測。