GPS定位试验及提高定位精度的方法研究

对3种不同的4个GPS接收机进行了定位试验,主要包括单点静态定位试验和动态测量面积的试验.经过一系列的数据分析和处理,分别得到了3种典型的GPS接收机在这2种试验条件下的定位精度及排序,并且采用算术平均值法对最佳测量次数进行了研究,提高了GPS单点静态定位的精度.提出了在数据处理中加入控制点的方法,提高了GPS动态测量面积的定位精度.     

GPS精密单点定位精度分析

GPS精密单点定位是利用IGS所提供的精密卫星星历以及钟差产品,通过单台双频GPS接收机的伪距以及载波相位观测值来进行精密绝对定位的方法。本文主要就GPS精密单点定位精度的相关问题进行详细的分析探究,以期能为该领域的学术发展起到促进作用。     

GPS快速静态定位技术在城镇地籍调查中的应用

[目的]为GPS快速定位技术在城镇地籍调查中的应用提供依据。[方法]山亭区城镇地籍调查控制测量项目采用D级GPS控制网作为测区首级控制网,利用4台Trimble 5700 GPS双频接收机进行快速静态测量,选用22个点构成骨架网,进行优化设计,利用TrimbleDINI12电子水准仪进行GPS四等水准联测。[结果]通过精度统计及分析,利用快速静态定位测量结合GPS水准成果,能满足C级以下GPS控制测量的要求,利用一定数量和分布均匀的GPS水准点进行高程拟合,能达到四等以下水准测量的精度。[结论]在城镇地籍调查中采用GPS快速定位技术建立首级控制网,取得了很好的经济效益。     

单频GPS接收快速静态定位的应用

针对单频(GPS)接收机存在的问题,提出采用快速静态方法,在少于10km的静态相对定位中,观测时间由原来的1小时缩短到几分钟至十几分钟,其相对定位精度与静态定位精度相当.以某省二级公路GPS网为例,说明了单频GPS接收快速静态定位的应用.     

GPS双频接收机C/A码与P码伪距精度的分析和比较

本文主要研究GPS双频接收机C/A码和P码伪距的精度问题,首先阐述了保密P(Y)码伪距的测量原理,然后采用自行编制的精密单点定位程序,利用大量IGS跟踪站观测数据进行了试算,对该问题进行了探讨和分析,结论认为C/A码和P1码伪距的精度基本相同,而P2码伪距观测值的精度较低.     

手持GM-101 GPS定位精度研究

针对接收机型中的(穿越GM-101)手持机,在绝对定位模式下系统地探讨手持式GPS定位的稳定性,合适的定位观测时间,观测值中所含误差的性质。通过与全站仪(南方ET)对比研究发现手持式GPS定位中系统误差占居主导地位,认为改正系统误差是提高手持式GPS定位精度的重要途径。此外,还对手持式GPS同步和异步距离测量方法进行了对比研究。     

GPS长基线测量卫星高度角对定位精度的影响

卫星高度截止角的选取对于GPS测量中的基线解算和平差都具有重要意义,它的取值直接影响了获取数据的卫星数目以及所获取数据的质量,对GPS测量的精度有着直接的影响。本文针对长基线GPS测量,研究卫星高度截止角对其定位精度的影响。结果表明,长基线GPS测量中卫星高度角的最佳值一般可设置为10°～15°,不宜太小。卫星高度角过低,虽然可以提高可观测的卫星数目,但是低高度角的卫星信号在传播过程中不仅多路径误差大,而且对流层折射偏差也大,同时容易产生多路径效应,造成观测数据质量的整体下降,进而影响定位精度。     

GPS接收机RTK定位中整周模糊度的快速解算方法

该文以单频GPS接收机为基础,以RTK(实时载波相位动态测量)为目标,通过丈量短基线、交换天线,以及前后载波相位观测值的处理,在2min内解算出具有足够精度和可靠性的整周模糊度.失锁时利用失锁前最近的定位点再次初始化,由此实现的差分GPS动态定位精度可达平面误差бP≤±5cm,高程误差бH≤±10cm.可广泛应用于工程测量、放样、测图,实例证明,在水土保持、林业资源调查、环境监测中亦有广泛的应用.     

罗盘导线定位及其精度分析

为解决森林调查中罗盘定位的精度问题,利用全站仪具有测量边长和角度精度高的特点,将其测量值作为真值.用罗盘仪对其值进行重复观测,进行比较研究,通过间接平差,得出罗盘仪测量边长和竖角的精度,由此推导出罗盘导线和罗盘测树高的精度.试验表明,1 km罗盘支导线最弱点的中误差达3 m,罗盘测树高的相对精度达5%.这个精度能够满足林业上的测量要求.由此可见,用罗盘进行辅助定位,是一种理想手段.     

森林面积测量精度对比分析

通过在贵州山区（花溪区）不同林地条件下选设的多个点上进行面积测量试验，以全站仪测量结果为参考，对比分析实时动态GPS和罗盘仪在小班面积测量中的精度问题。研究表明，在进行森林资源调查小班面积测量时，其罗盘仪测量精度较GPS高；但是随着面积增大，GPS面积测量相对误差减小，而罗盘仪测量误差相对呈增大的趋势，并且测量精度明显低于GPS测量。GPS在对有林地、灌木林地、疏林地进行面积测量时，受林分郁闭度影响较大，其精度随着林分郁闭度的增大而降低；而在草地和无林地中无明显影响。由于目前采用的GPS单机定位精度不够高，所以不能用单机进行林业用地小地块面积测量，宜用GPS差分定位技术测量。     

集思宝G330手持全球定位系统接收机在林区单点定位的精度分析

通过三维激光扫描技术得到的树木枝干点云数据,不仅数据量大,而且特征复杂,不适合采用传统的方法提取等值线。对此,首先把点云数据中树木的枝和干分为不同的部分,然后建立点云的分层模型,并分析点云在树高方向上的数据量分布。在高精度采样下,将分层点云作为等值线的采样数据,对每层数据中不同部分的树木枝干点云分别采用凸包算法进行连接,建立树木枝干的等值线模型。结果表明:在没有先验等值线知识和建立点云对象模型的条件下,利用迭代的凸包算法可以有效地对树木枝干离散点云数据进行连接,得到的等值线符合一般等值线的特点。最后通过实例验证了方法的适用性。图8表1参11     

林区GPS控制网的建立及应用

该文通过试验探讨了林区GPS控制网布设的方法和一般原则,研究了基于该网的GPS单点定位、小班边界空间定位和SPOT5、QuickBird等高空间分辨率遥感图像几何精校正地面控制点采集等GPS在林业中应用的主要问题.结果表明,通过以林区GPS控制网差分基准站作为控制点求解高精度的坐标转换参数,手持式GPS单机定位最大综合误差为3.86 m;小班边界平均位移和中心位置绝对位移分别为3.23、3.72 m,小班面积测量精度达到98%以上;所采集的地面控制点综合误差小于0.5 m,完全满足SPOT5、IKONOS及QuickBird等高空间分辨率卫星图像几何精校正的要求,对SPOT5和QuickBird图像进行多项式变换几何精校正,综合误差均小于1个像元.建立林区GPS控制网后,GPS在林区应用的精度和效率大大提高.     

4种DGPS模块动态定位精度测试与分析

采用RTK-DGPS为参照,对GARMIN GPS15L、Ublox LEA-4S、Gstar GS-87和Gstar GS-89m-J共4种DGPS模块在单机模式、地面伪距差分模式和卫星差分模式下的动态定位精度进行了测试和分析.结果表明:(1)对于GARMIN GPS15L和Ublox LEA-4S,单机定位精度为米级,使用地面伪距差分定位可分别提高动态定位精度20%和87%;(2)总体上看,DGPS模块的地面伪距差分定位精度优于卫星差分定位,卫星差分定位精度优于单机定位;(3)在视野狭窄地段,无论单机定位、伪距差分定位还是卫星差分定位,动态定位精度都受到一定影响,和视野开阔地段相比,精度明显下降.     

GPS在定位和面积量测中的误差分析

以河南农业大学校区为研究区域,通过手持GPS仪探讨了不同观测时长、不同观测时间以及不同区域面积对GPS精密度和稳定性的影响。结果表明:不同观测时长对GPS定位的坐标没有影响;不同观测时段中,定位时长为60 s和120 s的稳定度相差不大,而实时定位的稳定度比120 s的稳定度高3倍以上;当地块面积在3 600 m2以下时,GPS测量结果的变化幅度较大,呈不稳定状态,当地块面积在3 600 m2以上时,GPS测量结果的变化幅度逐渐变小,呈现面积越大、误差越小、精度越高的趋势。     

森林资源监测Spot5遥感图像几何精校正方法研究

为探索空间分辨率为 2 5m的Spot5遥感图像用于森林资源监测的可行性 ,需进行遥感图像几何精校正 .该文在理论分析遥感图像校正模型的基础上 ,借助GPS虚拟网络参考站定位系统 ,以cm级精度测定校正遥感图像的地面控制点 ,通过实例计算 ,详细研究了在通用遥感图像处理软件ENVI、ERDAS及PCI中各种可能的几何精校正方法及实际精度状况 .综合考虑几何位置变换精度、灰度重采样精度及不同校正方法对地面控制点数量和分布的要求 ,结合林区Spot5遥感图像的特点和GPS定位现状 ,确定了适合森林资源调查的Spot5遥感图像几何精校正方法 .     

Short- and long-term dynamic accuracies determination of satellite-based positioning devices using a specially designed testing facility

Short-term dynamic accuracy is one of the most significant parameters for agricultural application of satellite-based positioning on straight segments. This is an important characteristic of guidance devices for every user. Two standards are proposed for dynamic testing of satellite-based positioning devices for utilization in agriculture. Previous approaches were typically based on the use of RTK records as a reference for error calculation. A test procedure based on a highly precise testing facility was developed, having a mechanical offset of the test cart less than 0.002 m. The new mathematical approach for straight line segment definition, based on two representative points was developed. This approach enables error-free calculation of off-track errors and determination of U-turn influence based on two additional parameters. Long-term testing was performed (24 h), using a Garmin GPS 18 device for test validation. The obtained results showed that this method can be successfully used for testing dynamic characteristics of GNSS devices. The results were as follows: mean value of the off-track errors was −0.39 m, standard deviation of all measured off-track errors was 1.51 m, being 1.3 m in 95% of the measured off-track errors. The pass-to-pass average error was 0.90 m, being under 0.662 m in 95% of the detected passes. The designed facility and developed procedure can also be successfully applied to the testing of high precision devices, e.g., RTK.     

林区地形起伏对Spot5遥感图像几何精校正的影响

为探索林区地形起伏对空间分辨率为 2 5m的Spot5遥感图像几何精校正的影响规律 ,在理论分析地形起伏造成遥感图像像点位移的基础上 ,通过比较控制点间实测距离和图像上相应距离的偏差 ,研究了林区Spot5遥感图像像点位移的变化规律 .利用GPS虚拟网络参考站定位系统 ,以厘米级精度测定校正遥感图像的地面控制点 .根据地面控制点海拔高度的差异设置 4种校正方案 ,对Spot5遥感图像进行几何精校正 .通过比较各种校正方案对图像变形的纠正效果 ,详细探讨了林区地形起伏对Spot5遥感图像几何精校正的影响规律     

基于GPS模块的便携式农田面积测量仪

全球定位系统在精细农业中起着十分重要的作用,本文利用GPS的定位功能,研制了农田面积快速测量仪.测量仪由低成本的GPS模块、单片机数据采集板、键盘及LCD显示等组成.给出了GPS定位信息的获取技术,多边形农田面积的计算方法,测量仪软硬件的设计原理等.试验结果表明测量仪能够快速测量任意形状农田的面积,相对测量误差小于2%,并且农田面积愈大,测量的相对精度愈高.     

广西红树林的数量分布

为摸清广西红树林的数量分布 ,采用遥感、GIS和GPS技术与地面调查相结合的方法对广西红树林进行了全面的调查 .在此基础上以自然海湾为研究单位 ,对广西红树林的空间分布、群落类型和覆盖度、树高等级等林分结构进行了分析评价 .结果表明 ,红树林在宏观上沿整个海岸线呈展开式均匀分布 ,在 14 89 64km海岸线中 ,间断距离 <2km的红树林岸段占海岸线总长度的 75 7% ;14个海湾中有 10个海湾的红树林岸线率≥ 80 % ;红树林分布由海岸 (堤 )向外海延伸 50～ 10 0 0m ,最远外延达 2 82 0m ;74 4%的红树林分布于海堤外侧 ;桐花树群落 (Comm .Ae gicerascorniculatum)、白骨壤群落 (Comm .Avicenniamarina)、秋茄—桐花树群落 (Comm .Kandeliacandel,Aegicerascornic ulatum)和白骨壤 +桐花树群落 (Comm .Avicenniamarina ,Aegicerascorniculatum )为优势群落 ;61 9%的红树林覆盖度≥70 % ;78 1%的红树林平均高度 <2 0m