电子信息职称论文GPS卫星截止高度角优选研究

　　摘要：本文以三峡库区地质灾害专业监测网为例，开展对GPS截止高度角的试验与研究，研究结果对与三峡地区地形相似的西部地区滑坡GPS监测具有指导性意义，能够使观测更有效率，获得更真实更满意的结果。

　　关键词：GPS,卫星截止高度角,滑坡监测

　　1 引言

　　我国西部地区地形条件特殊，群山起伏，在对GPS进行基线处理时，卫星截止高度角，即卫星高度截至的仰角对基线质量有显著的影响。利用GPS定位技术监测山体滑坡时，卫星信号受到山体遮蔽，而且测量结果不免地要受到卫星在不同时期空中分布的影响，需要根据实际地形选择合适的截止高度角，一方面可以使视场内卫星分布变得均匀，另一方面合适的截止高度角也有助于减少多路径误差以及大气延迟误差的影响[1]。本文拟基于三峡库区两类滑坡监测数据，开展对GPS截止高度角的试验与研究，以期获得有指导意义的结果。

　　2 数据来源

　　GPS观测数据来源于三峡库区三期地质灾害专业监测网及观测点的统测构网工程项目，包括三峡库区三期122个滑坡和5段库岸地质灾害专业监测观测点(孔)。考虑到滑坡实际的观测环境，将滑坡分为了两类。第一类为观测环境较好的滑坡，即视场开阔，所有监测点观测条件均比较好的滑坡，这类滑坡有：花园养鸡场滑坡、潘家沱滑坡、云阳东城滑坡等;第二类为观测条件较差的滑坡，即视场较小，多数监测点观测条件均比较差的滑坡，这类滑坡有：汪家院子滑坡、青龙嘴滑坡、石佛寺滑坡等。

　　3 实验

　　本文采用TGO软件进行分析，在基线处理形式中设置不同的截止高度角，进行基线解算后，比较RMS(均方根)值和Ratio(比率)值，确定最佳截止高度角。

　　(一)观测条件较好的滑坡，以花园养鸡厂为例，花园养鸡厂滑坡位于万州县， 共有8个观测点，其中监测点6个，基准点2个。截止高度角分别取15°、20°、25°、30°时的基线解算结果如表1所示。

　　从表1可以看出，当截止高度角取15°、20°、25°时，基线解算结果逐渐改善，RMS均值逐渐减小，Ratio均值逐渐增大，说明当截止高度角取25°时，解算结果最佳。而当截止高度角进一步增大到30°时，RMS均值没有改变，Ratio均值反而减小了，综合考虑后，对花园养鸡厂滑坡，截止高度角建议选择25°。

　　同样，本文选择了观测条件类似的金金子崩滑坡来验证上述结论，表2为金金子崩滑坡试验结果。

　　从表2可以看出，试验结果与花园养鸡厂滑坡类似，截止高度角取30°时，虽然Ratio值相比25°增大较多，但是RMS值没有改善反而变大了，所以对于金金子崩滑坡，选择25°为最佳截止高度角。

　　(二)观测条件较差的滑坡，以汪家院子滑坡体为例。汪家院子滑坡体位于万州县， 共有8个观测点，其中监测点6个，基准点2个。

　　截止高度角分别取15°、20°、25°、30°时的基线解算结果如表3所示。

　　由上表可以看出，与上述两滑坡类似，当截止高度角取20°时，其基线解算结果已经较为理想，当截止高度角增加到25°时，解算结果进一步改善，取25°时解算结果为最佳。

　　同样，本文选择了观测条件类似的另一个滑坡—青龙嘴滑坡作相同的试验进行比较。试验结果如表4所示。

　　从表4可以看出，对于青龙嘴滑坡，最佳截止高度角建议同样选择25°。

　　4 结论

　　实验结果表明，适当地增大截止高度角°，RMS均值会逐渐减小，Ratio均值会逐渐增大，基线解算结果能够得到改善，但当截止高度角达到一定值时，基线解算结果并不会随着截止高度角的增大而继续得到改善。因此在实际应用中，建议适当地提高卫星截止高度角。

　　参考文献：

　　[1] 徐绍铨，张华海，杨志强，王泽民.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2008.

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