测亩仪的测定精度探讨

　　根据测亩仪面积测量原理，林地面积测量精度影响因素包括仪器的定位精度、小班边界特征点采集密度、面积计算公式的选择等。在这3个主要因素中，仪器定位精度影响zui大，小班边界特征点采集密度可根据用户需要设定，一般每秒采集一个坐标点*可以满足要求。至于面积计算公式，当小班边界特征点采集足够时，下公式1*可以满足精度要求。下面分析测亩仪的定位原理及精度状况。

　　手持测亩仪采用单点定位测定小班边界点坐标，其原理与测量学中空间距离后方交会相同。空中GPS卫星在任一瞬间其位置为己知，只要利用测亩仪在小班边界特征点上同时观测空中4颗卫星，得到卫星在观测瞬间到待测点的距离（伪距），就能解算待测点的坐标。因GPS卫星在空中独立运行，每颗卫星的GPS时间经过改正后成为统一的UTC时间。地面用户根据需要可随时随地打开测亩仪进行观测和定位。这样测亩仪观测的卫星时间和接收机钟的本地时间是不同的，使卫星钟和接收机钟无法保持同步。
　　测亩仪观测的待定点到卫星的距离不是实际的距离，包含有卫星钟和测亩仪钟差所引入的误差。设地面待定点在WGS84坐标系中的三维空间直角坐标为（Xi，Yi ，Zi），Pi为待定点i到卫星j经过电离层和对流层改正的伪距观测值，R为接收机到卫星的真实距离，T为接收机钟差，空中作为动态已知点的GPS卫星在观测瞬间的地心坐标为（Xs,，Ys， Zs），GPS定位方程可表示为：（公式2）

　　对2式进行微分，并将接收机的概率坐标（X i0 ，Y i0，Z i0）作为初始值代入，得到下公式3：

　　式中，dt=cdTi为接收机钟差对应的空间距离，见下公式4：

　　在3式中，只要能求出概率坐标的修正值（dX, dY, dZ），就能求出待定点坐标。该表达式中包括dt共有4个未知数。测亩仪同步观测空中4颗卫星，可得如下方程组：（公式5）

　　求解方程组5就能确定待定点坐标。手持测亩仪模块具有10个以上通道，能同时跟踪10颗卫星。只要能锁定4颗卫星，就能进行定位。
　　根据上面的分析，收割机面积测量仪定位的精度主要受下列因素影响：
　　同步观测的卫星颗数，因野外受林区观测条件限制，卫星信号的接收有时会出现困难。通过试验，只要能观测到4颗以上卫星，定位精度就会有保障。
　　在没有高大建筑物或峡谷阻挡卫星信号接收时，定位精度较高。林区树冠等对GPS信号的接收影响不大，经试验在郁闭度接近1的密林中能顺利进行定位，目精度能满足要求。
　　观测时段及空中卫星分布对定位精度有一定的影响。不同地区适合的观测时段存在差异，可根据在视卫星的空间位置精度因了PDOP来选择适合的观测时段。
　　面积测量相对精度与地块面积大小有一定的关系。一般情况下地块面积越大，相对精度就越高，地块越小，相对精度就越低。
　　因GPS定位有误差，利用手持测亩仪测定林班、小班边界点坐标会出现误差，边界点数越多，误差积累就会越大。因此地块面积测量误差与所测边界点数存在一定的关系。具体表现在同一点连续观测一段时间，真实面积应为Q因GPS定位存在误差，使面积值不为Q具体大小与在同一点连续观测的时间长短及空中卫星的分布状况有关。不是一个确定的数值。