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雾霾天气对GPS测量精度的影响
1 雾霾天气与GPS测量概述
当前我国社会经济高速发展,机动车辆增多,尾气排放及其他烟尘悬浮物大量增加并停留在大气中,加之城市建筑物日趋增高,地面摩擦系数加大,静风、逆温现象增多,使细颗粒物难以扩散,出现了能见度降低的雾霾天气.这些悬浮在大气中的细颗粒物中,可人肺颗粒物PM2.5对能见度的影响最深,对人类的影响最广,其浓度越高,雾霾越重.雾霾天气在我国大部分城市发生频繁,且程度日趋加重,严重影响了城市大气环境、交通安全、生产生活及人体健康.
CPS测量利用导航卫星进行测时和测距,主要由空间卫星部分、空间卫星部分、用户接收部分三个部分组成,用户可借助接收设备接收卫星电磁波信号来测定卫星信号的传播情况,以确定卫星至接收机的距离,继而进行GPS定位导航.而GPS卫星播所发出的信号一旦受到影响,其测量结果势必存在误差,易造成精度下降,雾霾天气下,PM2.5颗粒增多、浓度增高,电磁波被不同程度地吸收、散射、放射,电磁波信号受到影响,势必影响到GPS卫星信号传至接收设备的过程,因而从理论上来说,雾霾天气对GPS测量的精度将产生一定的影响.可以通过实验采集的方式分析雾霾天气对GPS测量精度的影响情况.
2实验研究
2.1 实验方案
为进一步研究雾霾天气对GPS测量精度的影响,进行实验采集,首先选取四个点位组成GPS观测网,其中包括6条基线、6个闭合环、4个未知点,在保证其他测量条件相同的基础上,于不同的雾霾条件下同步进行三次测量,运用数据处理软件处理所得出的原始数据,并对比相同基线在不同条件下的长度,根据其值数变化来判断雾霾天气对GPS基线精度的影响,结合各个GPS点位的静态定位结果,得出静态定位精度,继而对不同雾霾条件下的精度结果进行比对,得出结论.
2.2实验参数
实验观测所选取的四个点位均严格依照《全球定位系统( GPS)测量规范GB - T2009》中的要求,点位地区附近没有高大建筑物,GPS机接收信号不受影响.由于卫星电磁波信号穿越雾霾的长度与卫星高度角呈反比,即卫星高度角越低,电磁波信号需穿越的雾霾长度就越长,因而本次实验将卫星高度角统一设置为15.,以充分体现雾霾天气对GPS测量精度的影响.根据最新的环境空气质量标准,将AQI纳入到雾霾指标当中.实验所需四台GPS接收机,仪器型号为Zenith 10全球定位系统.标称精度：水平3mm +0.5ppm；垂直5mm +lppm.参数设置：高度角159；采样间隔Is.
2.3数据采集
本次实验共开展三次数据采集,空气质量来源于中国环境监测总站.全国空气质量实时发布平台,所采取的观测模式为静态模式,观测时间为70min.三次观测的日期分别为2016年12月20日,2017年1月2日,2017年1月15日,三次观测的AQI指数分别为94,157,259.采用华测的CGO对三次观测数据进行处理,测算雾霾天气下的GPS基线长度变化及点位精度变化,结果如表1,2所示.
根据表1和表2的最后一项变化值,不难看出,雾霾天气下,GPS所测出的基线长度、点位精度有极其明显的变化,因而可以认为,雾霾天气对GPS测量精度有一定的影响.
3结语
通过实验得出,雾霾天气对GPS测量的精度产生一定的影响,因而雾霾天气中进行GPS测量户外活动不甚合适,但许多工程项目对测量工作的进度有一定要求,这就要求工作人员对雾霾天气的特点及规律进行详细分析,并合理界定雾霾天气影响GPS测量的具体程度,使这一影响有一个有效的量化指标,并据此说明未来在GPS测量中是否要将雾霾天气的影响考虑在内,从而更好地指导测量工程实践工作,最大限度规避雾霾天气对测量生产活动造成的困扰.
参考文献：
雾霾天气论文范文结:
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