GPS高程测量精度的分析与比较

随着GPS技术的发展，GPS高程测量已经应用于许多项目中。为了提高GPS高程测量精度，使其在测量领域发挥应有的作用，分析影响GPS高程测量精度的原因至关重要。

一、影响GPS高程测量精度因素有哪些

GPS测量是通过地面设备接收卫星传输的信息来确定地面位置的三维坐标。测量结果误差将受到GPS卫星数量、卫星信号传输速度和地面接收设备的影响

1、卫星的实际分布因素

卫星的实际分布因素是影响GPS高程测量精度的重要因素。在测量平面位置时，可以通过观察和选择时间段的卫星来确保卫星的基本对称分布，从而减弱或消除其他误差对平面位置的影响，如测量距离中的偏差、卫星信号传输过程中的延迟误差等。然而，对于高程测量，观察到的卫星基本上都在地平面以上，分布不对称。因此，很难很好地消除许多系统误差，这对高程测量精度有重要影响。

2、对流层延迟改正的残差因素

对流层延迟校正的残余问题是影响GPS高程测量精度的另一个重要因素。在高程测量中，对流层延迟校正不完善，会产生一定的误差，高程分量的精度主要受到这方面的影响，特别是对短基线的影响格外明显。对流层校正的精度受到以下因素的影响：1）对流层延迟校正模型本身的误差；2）气象元素的测量误差，特别是气象元素的代表性误差；3）实际大气与理想状态的差异

3、卫星误差因素

卫星星历误差是影响GPS高程测量精度的第三个因素。目前，由于SA政策，广播星历精度有意识地降低，卫星星历误差严重影响GPS高程测量精度。

4、基线起点坐标误差因素

基线起点坐标误差因素是影响GPS高程测量精度的第四个因素。在分析基线向量时，基线向量的一个端点通常被用作起点坐标。因此，如果基线计算点有误差，基线向量的结算结果也会有误差。例如，起点水平坐标误差为10m，长度为10km的基线向量高度误差为3m。

5、其他因素

除上述影响因素外，GPS高程测量精度还受以下因素影响：1）接收机天线相位中心偏差；2）电离层延迟纠正后的残余误差；3）高天线测量误差的影响。

二、如何提高GPS高程测量精度

1、提高大地高测量精度

GPS高度测量精度受地球高度测量精度的影响，地球高度测量精度受多种因素的影响。因此，从以下几个方面可以提高地球高度测量精度。首先，提高局部GPS基线解算的起点精度；其次，提高GPS卫星日历精度；然后，选择卫星分布位置，然后选择卫星对称分布状态；最后，减少对流层延迟纠正误差

2、提高拟合计算精度

首先，根据观测区域的变化，选择一定数量的已知点，合理安排这些已知点。其次，根据不同的观测区域，选择合适的拟合模型，如高差大于100m的观测区域，采用分区计算方法。

3、采用有效适用的推求高程异常方法

对于普通GPS用户来说，计算高程异常的方法是简单有效的，而多项函数拟合是一种更适用的方法。

根据科学数据分析，选择三等几何水平来测量GPS点是一种可靠的方法。在特殊情况下，GPS网络可采用二等精度水平进行联测，有效提高GPS水平的精度。

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