【正文】 和綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)。由于這些地圖的繪制需要測(cè)繪、統(tǒng)計(jì)、交通等部門(mén)的協(xié)作，投入大量人力物力來(lái)完成，因此其更新的周期較長(zhǎng)；另外它們不具備匯總其它社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各方面信息，提供動(dòng)態(tài)綜合分析的功能。 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建立以 PC ARC/INFO、 ARCVIEW為軟件平臺(tái)，按 WGS84坐標(biāo)系和 UTM投影方式制成電子 地圖，開(kāi)發(fā)軟件為 ARCVIEW、 MAPINFO等。 測(cè)量方式： 測(cè)量人員按照各地市公路部門(mén)提供的各級(jí)公路和沿途各特征點(diǎn)資料制定線路，安排日程表，每天將取得數(shù)據(jù)輸入便攜式電腦，完成移動(dòng)測(cè)量后將全部數(shù)據(jù)同基準(zhǔn)站 GPS進(jìn)行校正差分，得出標(biāo)志點(diǎn)和路線的經(jīng)緯度坐標(biāo)文件，再經(jīng) ARC/INFO軟件處理得到完整準(zhǔn)確的電子地圖?；鶞?zhǔn)站設(shè)于安徽省科委院內(nèi)。 基準(zhǔn)站：天寶 Trimble 12 Channel 運(yùn)行軟件： PFCBS 移動(dòng)接收機(jī)：天寶 Trimble 6 Channel 運(yùn)行軟件： PFINDER 內(nèi)存： 256K Waypoint 99/999 點(diǎn) 實(shí)測(cè)環(huán)境要求： 3顆衛(wèi)星可測(cè) 2D； 4顆衛(wèi)星可測(cè) 3D 差分軟件： PFINDER 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)精度 : 100米 差分后精度為 : 25米 測(cè)量范圍：海拔 –500米 ?/FONT20200米，距基準(zhǔn)站（合肥） 500公里內(nèi)，覆蓋全省 測(cè)量方式：車(chē)載 測(cè)量成果： 省地理信息中心和省公路局的野外測(cè)量人員以大約每周一個(gè)地區(qū)的進(jìn)程測(cè)得蚌埠、淮南、滁州等地區(qū)的高速?lài)?guó)道、省道，各級(jí)國(guó)道、省道等路線；公路局、大小橋、工區(qū)等標(biāo)志點(diǎn)。 注意測(cè)量環(huán)境對(duì)衛(wèi)星信號(hào)接收的影響：在山區(qū)、茂密森林和高大建筑附近，需隨時(shí)注意天線對(duì)天空的可視范圍，保證接收到可進(jìn)行 3維計(jì)算的 4顆以上衛(wèi)星的信號(hào)。 結(jié)束語(yǔ)：在當(dāng)前，空間信息數(shù)據(jù)是政府部門(mén)決策和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃的重要依據(jù)，是網(wǎng)絡(luò)高速公路上的主流內(nèi)容之一。 GPS作為一種便捷的科學(xué)工具將在空間科學(xué)領(lǐng)域獲 得廣泛的應(yīng)用。 GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，贏得了廣大測(cè)繪者的信賴(lài)，并成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科。 GPS通過(guò)計(jì)算同一時(shí)刻地面接收設(shè)備到多顆衛(wèi)星之間的偽距離，來(lái)確定地面點(diǎn)的坐標(biāo)。 GPS測(cè)量誤差按其性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩類(lèi)。其中系統(tǒng)誤差無(wú)論從誤差的大小還是對(duì)定位誤差的危害性來(lái)講都比偶然誤差要大的 多，它是 GPS測(cè)量的主要誤差來(lái)源。 2 系統(tǒng)誤差及減弱誤差的措施 與大氣折射有關(guān)的誤差 衛(wèi)星發(fā)出信號(hào)與地面接收機(jī)收到信號(hào)要經(jīng)過(guò)大氣層，信號(hào)在大氣層的傳輸過(guò)程中受到大氣層的減弱和延遲。電離層中的氣體分子由于受到太陽(yáng)等天體各種射線輻射，產(chǎn)生強(qiáng)烈的電離形成大量的自由電子和正離子。所以用信號(hào)的傳播時(shí)間乘上真空中光速而得到的距離就不會(huì)等于衛(wèi)星至接收機(jī)間的幾何距離，這種偏差叫電離層折射誤差。電磁波通過(guò)電離層所產(chǎn)生的折射改正數(shù)與電磁波頻率 ?的平方成反比。由于用調(diào)制在兩個(gè)載波上的 P碼測(cè)距時(shí)，初電離層折射不同外，其余誤差都相同，所以就可以用 P1和 P2碼測(cè)的偽距之差計(jì)算出電離層折射改正 量。 2 利用電離層改正模型加以修改。為了滿足更高精度的 GPS測(cè)量的需要， Fritzk、 Brunner等人提出了電離層延遲更正模型。計(jì)算結(jié)果表明，無(wú)論在何種情況下改進(jìn)模型的精度均優(yōu)于 2mm。用兩臺(tái)接收機(jī)在基線的兩端進(jìn)行 同步觀測(cè)并取其觀測(cè)量之差，可以減少電離層折射的影響。 這種方法對(duì)于短基線（小于 20KM）的效果尤為明顯，這時(shí)經(jīng)電離層折射改正后的基線長(zhǎng)度的殘差一般為 1ppm?D。 對(duì)流層折射誤差及減弱措施 對(duì)流層的高度為 40km以下的大氣層，其密度比電離層更大，大氣狀態(tài)也更復(fù)雜。 對(duì)流層折射誤差與地面氣候、大氣壓力、溫度和濕度變化密切相關(guān)，這也是對(duì)流層折射比電離層折射更復(fù)雜。 減弱對(duì)流層折射誤差的主要措施有以下幾方面： 1 利用對(duì)流層更正模型加以修改。常用的各種更正模型是利用 氣象參數(shù)進(jìn)行計(jì)算更正。 2利用同步觀測(cè)求差。但是，隨著同步觀測(cè)站之間距離增大，求差方法的有效性也將隨之降低。 3 利用水氣輻射計(jì)直接測(cè)定信號(hào)傳播的影響。由于衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)中受到多 種攝動(dòng)力的復(fù)雜影響，而通過(guò)地面監(jiān)測(cè)站又難以充分可靠地測(cè)定這些作用力并掌握它們的作用規(guī)律，因此在星歷預(yù)報(bào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。它將嚴(yán)重影響單點(diǎn)定位的精度，也是精度相對(duì)定位中的重要誤差源。建立 GPS衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)，進(jìn)行獨(dú)立定軌。這將為提高精密定位的精度起顯著影 響；也可以為實(shí)時(shí)定位提供預(yù)報(bào)星歷。利用兩個(gè)或多個(gè)觀測(cè)站上，對(duì)同一衛(wèi)星的同步觀測(cè)值求差，以減弱衛(wèi)星星歷誤差的影響。 衛(wèi)星鐘的鐘誤差及減弱措施 衛(wèi)星鐘的鐘差包括鐘差、頻偏、頻漂等產(chǎn)生的誤差，也包含鐘的隨機(jī)誤差。盡管 GPS衛(wèi)星均設(shè)有高精度的原子鐘（銣鐘或銫鐘），但與理想的 GPS時(shí)之間仍存在偏差或漂移。 衛(wèi)星鐘的這種偏差，可以通過(guò)衛(wèi)星的地面控制系統(tǒng)根據(jù)前一段時(shí)間的跟蹤資料和 GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)推算的數(shù)據(jù)加以改正，并通過(guò)衛(wèi)星的導(dǎo)航電文提供給用戶。 與接收機(jī)有關(guān)的誤差 GPS接收機(jī)一般采用高精度的石英鐘，其穩(wěn)定度很高。s，則由此引起的等效距離誤差約為 300m。 2 認(rèn)為各觀測(cè)時(shí)刻的接收機(jī)鐘差間是相關(guān)的，像衛(wèi)星鐘那樣，建立接收機(jī)的鐘差數(shù)學(xué)模型，并在觀測(cè)量的平差計(jì)算中求解模型的系數(shù)。 3通過(guò)在衛(wèi)星間求一次差來(lái)消除接收機(jī)的鐘差。可是實(shí)際上天線的相位中心隨著信號(hào)輸入的強(qiáng)度和方向不同而有所變化，即觀測(cè)時(shí)相位的瞬時(shí)位置（一般稱(chēng)相位中心）與理論上的相位中心有所不同，這種差別叫天線相位中心的位置偏差。 3 偶然誤差及減弱措施 接收機(jī)天線相位中心相對(duì)測(cè)站標(biāo)石中心位置的誤差，叫接收機(jī)位置誤差。如當(dāng)天線高度為 ，置平誤差為 ，可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)中誤差 3mm。 多路徑誤差 在 GPS測(cè)量中，如果測(cè)站周?chē)姆瓷湮锼瓷涞男l(wèi)星信號(hào)（反射波）進(jìn)入接收機(jī)天線，這就將和直接來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)（直接波）產(chǎn)生干涉，從而使觀測(cè)值偏離真值產(chǎn)生所謂的 ―多路徑誤差 ‖。 多路徑效應(yīng)是 GPS測(cè)量中一種重要的誤差源，將嚴(yán)重?fù)p害 GPS測(cè)量的精度，嚴(yán)重時(shí)還將引起信號(hào)的失鎖。 1 選擇合適的站址。灌木叢、草和其它地面植被能較好地吸收微波信號(hào)的能量，是較理想的設(shè)站地址。（ 2）測(cè)站不宜選擇在山坡、山谷和盆地中。（ 3）測(cè)站應(yīng)離開(kāi)高層建筑物。 2 對(duì)接收機(jī)天線的要求。（ 2）改進(jìn)接收天線。 3 在靜態(tài)定位時(shí)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，多路徑誤差的影響可大大減弱。 GPS RTK技術(shù)研究 1 RTK技術(shù) RTK（ Real Time Kinematic）技術(shù)是差分 GPS 定位技術(shù)，也稱(chēng)載波相位差分技術(shù)。差分法是將基準(zhǔn)站采集到的載波相位發(fā)送給移動(dòng)站，進(jìn)行求差結(jié)算坐標(biāo)，也稱(chēng)真正的RTK。 2 RTK正常工作的基本條件 基準(zhǔn)站和移動(dòng)站同時(shí)接收到 5顆以上 GPS衛(wèi)星信號(hào)。 基準(zhǔn)站和移動(dòng)站要連續(xù)接收 GPS衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站發(fā)出的差分信號(hào)。 3 RTK的精度 RTK技術(shù)采用求差法降低了載波相位的測(cè)量改正后的殘余誤差及接收機(jī)鐘差和衛(wèi)星改正后的殘余誤差等因素的影響，使測(cè)量精度達(dá)到厘米級(jí)，一般系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)精度為 1CM+2PPM。 RTK的平面精度：通過(guò)對(duì) Ashtech Z—12的研究表明：（ 1）數(shù)據(jù)鏈信號(hào)接受半徑超過(guò) 15KM，但RTK測(cè)量結(jié)果只在 4KM的范圍內(nèi)保持了較高精度（用全站儀檢查其中誤差在 2CM以?xún)?nèi)）， 4KM以外的測(cè)量結(jié)果精度明顯降低。 RTK的測(cè)高精度：為檢驗(yàn) Ashtech Z—12的測(cè)高精度（標(biāo)稱(chēng)精度為垂直 30MM+2PPM），通過(guò)對(duì) 462個(gè)點(diǎn)的觀測(cè)誤差分析，得出： （ 1） 程觀測(cè)平均值為 ，標(biāo)準(zhǔn)差 8MM。即 RTK的固定解能達(dá)到儀器標(biāo)稱(chēng)精度。 （ 3） 當(dāng)接收衛(wèi)星數(shù)目超過(guò) 6顆時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)差變化不顯著，當(dāng)接收衛(wèi)星數(shù)目為 5顆時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)差明顯增大，但仍?xún)?yōu)于標(biāo)稱(chēng)精度。 4 RTK數(shù)據(jù)的傳輸特性及 RTK使用的范圍 要使 RTK連續(xù)快速地獲得固定解，就必須使 RTK移動(dòng)站連續(xù)、可靠、快速地接收到基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)鏈信號(hào)，數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)母呖煽啃院蛷?qiáng)抗干擾性主要受地形地勢(shì)的影響。 表 1 三種頻率信號(hào)的特點(diǎn) 頻段 比較 UHF VHF HF 傳播方式 直線傳播 直線傳播 電離層反射 傳播距離（ KM） 0—50 50—100 100 繞射性能 很小 很小 大 盲區(qū) 無(wú) 無(wú) 有 噪聲 很小 很小 大 投資比 1 1 50 采用 30W電臺(tái)數(shù)據(jù)鏈的傳輸距離比較： 目前，在國(guó)際測(cè)繪領(lǐng)域的 RTK應(yīng)用中，無(wú)論單頻和雙頻 RTK系統(tǒng)，都采用 UHF電臺(tái)播發(fā)差分信號(hào)。在城鎮(zhèn)的密樓區(qū)，基準(zhǔn)站的發(fā)射天線和流動(dòng)站的天線在不能直接通視時(shí)主要靠反射波取得改正數(shù)據(jù)，這樣， RTK的有效作業(yè)半徑就 會(huì)很小，有時(shí)只有幾百米。因此，為了接收到基準(zhǔn)站播發(fā)的差分信號(hào)要求基準(zhǔn)站和移動(dòng)站的天線必須滿足 ―電磁波通視 ‖——即電磁波能從基準(zhǔn)站通過(guò)直射、繞射和反射等 傳播方式有效地到達(dá)移動(dòng)站，這樣在平坦地區(qū)的幾公里范圍內(nèi)，一般都能順利進(jìn)行RTK測(cè)量。在這種條件下，進(jìn)行 RTK測(cè)量時(shí)，可采取以下解決辦法： （ 1）把 RTK的基準(zhǔn)站布設(shè)在 RTK有效測(cè)區(qū)中央最高的控制點(diǎn)。 （ 3）提高基準(zhǔn)站和流動(dòng)站天線的架設(shè)高度。 但是，這些措施在外業(yè)時(shí)將增加很多困難， 因此，采用 RTK技術(shù)要求 CM級(jí)定位精度時(shí)，一般都限定移動(dòng)站至基準(zhǔn)站的距離為幾公里。 （ 2）同距離有關(guān)的誤差：包括軌道誤差、電離層誤差和對(duì)流層誤差等。 同儀器和干擾有關(guān)的誤 差 （ 1） 天線相位中心變化：天線的機(jī)械中心和電子相位中心一般不重合。天線相位中心的變化，可使點(diǎn)位坐標(biāo)的誤差一般達(dá)到 3—5CM。 （ 2） 多路徑誤差：多路徑誤差是 RTK定位測(cè)量中最嚴(yán)重的誤差。多路徑誤差一般為幾 CM，高反射環(huán)境下可超過(guò) 10CM。 B、 采用扼流圈天線。 D、 基準(zhǔn)站附近輔設(shè)吸收電波的材料。為了消弱電磁波輻射副作用，必須在選點(diǎn)時(shí)遠(yuǎn)離這些干擾源，離無(wú)線電發(fā)射臺(tái)應(yīng)超過(guò) 200米，離高壓線應(yīng)超過(guò) 50米。 （ 4） 氣象因素：快速運(yùn)動(dòng)的氣象鋒面，可能導(dǎo)致觀測(cè)坐標(biāo)的變化達(dá)到 1—2DM。 同距離有關(guān)的誤差 同距離有關(guān)的誤差的主要部分可通過(guò)多基準(zhǔn)站技術(shù)消除。 （ 1） 軌道誤差：目前，軌道誤差只有幾米，其殘余的相對(duì)誤差影響約為 1PPM，就短基線（ 10KM）而言，對(duì)結(jié)果影響可以忽略不計(jì)。 （ 2） 電離層誤差：電離層引起電磁波傳播延遲從而產(chǎn)生誤差，其延遲強(qiáng)度與電離層的電子密度密切相關(guān)，電離層的電子密度隨太陽(yáng)黑子活動(dòng)狀況、地理位置、季節(jié)變化、晝夜不同而變化，白天為夜間的 5倍 ，冬季為夏季的 5倍，太陽(yáng)黑子最強(qiáng)時(shí)為最弱時(shí)的 4倍。 B、 利用兩個(gè)以上觀測(cè)站同步觀測(cè)量求差（短基線）。 實(shí)際上 RTK技術(shù)一般都考慮了上述因素和方法。 （ 3） 對(duì)流層誤差：對(duì)流層誤差同點(diǎn)間距離和點(diǎn)間高差密切相關(guān)，一般可打 3PPM。 目前，常用的單、雙頻 RTK 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)多為美國(guó) PCC公司 35W（基準(zhǔn)站）和 2W（移動(dòng)站）電臺(tái)。但是，移動(dòng)站在城鎮(zhèn)區(qū)作業(yè)時(shí)，如兩點(diǎn)之間有房屋遮擋，即使相距 1KM也很難接收到差分信號(hào)。 6 RTK技術(shù)的測(cè)量速度 RTK技術(shù)的測(cè)量速度主要由初始化所須時(shí)間決定，初始化所須時(shí)間又有 RTK技術(shù)差別（各種的快速解算技術(shù)）、接收衛(wèi)星 的數(shù)量和質(zhì)量、 RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量等因素決定，快速解算技術(shù)越先進(jìn)，在一定高度角下接收到的衛(wèi)星數(shù)量越多、質(zhì)量越好， RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量越高，初始化時(shí)間就所需時(shí)間越短。如美國(guó) Ashtech生產(chǎn)的 Z—X雙頻 RTK在良好的環(huán)境條件下初始化需時(shí)間為 2—10S，在不良環(huán)境條件下，仍能較順利地進(jìn)行 RTK測(cè)量，主要是這種機(jī)型擁有先進(jìn)的 Z—跟蹤專(zhuān)利技 術(shù)、快速 RTK（INSTANT—RTK）技術(shù)和多路徑消減專(zhuān)利技術(shù)，實(shí)驗(yàn)表明，即使測(cè)區(qū)內(nèi)有一部分地方環(huán)境惡劣，其觀測(cè)值點(diǎn)位中誤差仍在 177。因此，和 GPS靜態(tài)測(cè)量相比， RTK測(cè)量更容易出錯(cuò)，必須進(jìn)行質(zhì)量控制。即在布測(cè)控制網(wǎng)時(shí)用靜態(tài) DPS或全站儀多測(cè)出一些控制點(diǎn)，然后用 RTK測(cè)出這些控制點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行比較檢核，發(fā) 現(xiàn)問(wèn)題采用措施改正。每次初始化成功后，先重測(cè) 1—2個(gè)已測(cè)過(guò)的或 控制點(diǎn)，確認(rèn)無(wú)誤后才進(jìn)行 RTK測(cè)量。在測(cè)區(qū)內(nèi)建立兩個(gè)以上基準(zhǔn)站，每個(gè)基準(zhǔn)站采用不同的頻率發(fā)送改正數(shù)據(jù)，流動(dòng)站用變頻開(kāi)關(guān)有選擇性地分別接收每個(gè)基準(zhǔn)站繁榮改正數(shù)據(jù)從而得到兩個(gè)以上解算結(jié)果，比較這些結(jié)果就可判斷其質(zhì)量高低。 8 GPS RTK技技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 作業(yè)效率高。 定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒(méi)有誤差積累。如 Ashtech的 Z—X RTK的精度可優(yōu)于 。 RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要求滿足 ―電磁波通視 ‖，因此，和傳統(tǒng)測(cè)量相比， RTK技術(shù)受通視條件、能見(jiàn)度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測(cè)量看來(lái)由于地形復(fù)雜、地面障礙而造成的難通視地區(qū)，只要滿足 RTK的基本條件，它也能輕松地進(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)，使測(cè)量工作變的更容易更輕松。 RTK可能勝任各種測(cè)繪內(nèi)、外業(yè)。 操作簡(jiǎn)單，容易使用，數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大。數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換和輸出能力強(qiáng)，能方便快捷地與計(jì)算機(jī)、其它測(cè)量設(shè)備通信。當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)位置對(duì)美國(guó)是最佳的時(shí)候，世界上有些國(guó)家在某一確定的時(shí)間段仍然不能很好地被衛(wèi)星所覆蓋，容易產(chǎn)生假值。產(chǎn)生假值問(wèn)題采用 RTK測(cè)量成果