无差分GPS精密单点定位技术PPP之动态定位精度以辅助航空摄影.PDFVIP

航測及遙測學刊 第十四卷 第一期 第 65-81 頁 民國 98 年 3 月 65 Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Volume 14, No.1, March 2009, pp. 65-81 無差分 GPS 精密單點定位技術(PPP)之動態定位精度： 以輔助航空攝影測量空中三角測量為例 1* 2 3 陳國華 劉新達 黃金土 摘 要 在 GPS 動態定位中，由於每個移動位置的觀測量較少，為了提昇其定位精度並消除大部分定位誤差 的影響，傳統上，常採取差分定位(Differential GPS, DGPS)方式進行動態位置之解算。然而，DGPS 易受 限於基線長度之影響使得其動態定位隨著基線之增長而亦趨困難。近年來，精密單點定位(Precise Point Positioning, PPP)技術已廣泛應用於 GPS 動態定位之中，本文嘗試藉由比較傳統網形差分動態定位與 PPP 動態定位成果之差異，分析 PPP 動態定位可達之精度。 本文選擇 2007 年台北市南區 5 個航空攝影測量空中三角測量作業天之航機 GPS 蒐集資料以及地面 5 個取樣間隔為 1 sec 的 GPS 基準站觀測資料，分別以 DGPS 網形差分與 PPP 方式進行解算，除了比較兩 者像片投影中心定位成果的坐標差異外，亦與傳統航空攝影測量空中三角測量平差結果進行比較。由分 析之結果可以得知，在使用 43 個地面控制點以及基線長度不大於 50 km 的情況下，PPP 與 DGPS 動態定 位成果的坐標差異量，N 、E 、H 方向標準偏差(Standard Deviation, SD)的平均值分別為 ± 0.012 m 、± 0.018 m 以及 ± 0.045 m ，顯示兩者成果趨於一致。並將PPP 解算的像片投影中心視為附加觀測量套合至航空 攝影測量空中三角測量平差計算之中，得知 97 %觀測量的後驗精度在 N 、E 、H 方向分別為 ± 0.068 m 、 ± 0.064 m 以及 ± 0.059 m 。 關鍵詞：精密單點定位、全球定位系統、空中三角測量 清凉等，2001 ；曾清凉等，2003 ；陳國華，2004) 。 1. 前言 近年，為推廣鄰近海域的基本測量工作，於 2004 ~ 全球定位系統(Global Positioning System, GPS) 2008 年著手進行「國家基本測量發展計畫」以構 已廣泛使用於各個領域之中，諸如土地測量、地殼 建台灣陸域、海域一致且完整的基本控制測量系統 變動監測、交通運輸導航、經濟建設工程…等。自 (內政部地政司衛星測量中心網站，2009) 。 1990 年開始，台灣地區陸續推展各項國家基本控 就地理位置而言，台灣位於歐亞板塊與菲律賓 制測量計畫， 1993 ~ 1998 年「應用全球定位系統 海板塊交會地帶，地殼變動頻繁，各項辛苦建立之 實施台閩地區基本控制點測量計畫」，於台閩地區 高精度測量控制系統維持不易，為達提昇測量效率、 完成 8 個衛星追蹤站以及 722 個衛星測量控制點之 有效降低地面控制點個數以及監測地殼變動之目 設置， 1999 ~ 2002 年「國家基本測量控制點建立 的，高頻即時動態 GPS 定位方式因應而生(黃金維 及應用計畫」，完成了 2,065 個一等水準點之水準、 等，2005 ；陳國華，2005 ；彭微之等，2008) 。將 GPS 以及重力測量等工作，建立台灣地區新的高程