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浅析GPS在地籍测绘中的应用

时间:2017-09-30 14:18来源:未知 作者:360期刊网 点击:

  浅析GPS在地籍测绘中的应用

  刘春光

  (北京市怀柔测绘所 北京 101 400)

  摘要:土地管理的基础是地籍管理,而建立一套科学合理的地蒋管理系统需要对地形、地籍数据的收集和整理,而以当前的测量技术中,GPS定位技术是熏重要的测量方式。而随着GPS定位技术的快速发展,更多的地籍测绘工作采用了GPS技术。它是以传统测量方式为基础,利用卫星导航,定时,定位进行测时和测距的全球定位系统。

  关键词:GPS RTK 地籍控制测绘 地籍碎部测绘

  中图分类号:P22 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)02(b)-0026-02

  GPS(Global Position System)简称全球定位系统,是指利用卫星导航定时、定位进行测时和测距。它具有全球性、全天候、连续性和实时性卫星导航定时、定位功能,并具有良好的抗干扰性、高速度、高精度等优点。正是由于GPS卫星定位技术的这些优点,使得其对地藉测绘工作产生了巨大的影响。

  1 GPS技术的定位原理

  GPS技术定位的基本原理是测出卫星到用户接收机之间的实际距离,然后根据多个已知卫星与接收机之间的距离数据就可以计算出接收机的具体位置。目前,具有高速度、高精度、高效率的GPS定位技术包含了网络TRK技术和精密单点定位技术两种定位方法。这两种定位技术的发展及其应用范围的扩大,大大提高了GPS地籍测量的工作效率和定位精度。

  网络RTK技术也称虚拟参考站技术,是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,依据多个GPS参考站的观测数据,准确地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。在RTK定位作业模式下,流动站通过数据链接收基准站的观测值和测站点的坐标信息,并要采集GPS的观测数据,之后将采集来的数据在系统内组成差分观测值进行实时处理,快速得出流动站的位置和精度信息。这一技术的发展,大大扩展了RTK的服务范围,并已在地籍测绘中得到了广泛应用。

  2 GPS新技术在地籍控制测绘中的应用

  应用GPS卫星定位技术进行地籍控制测量时,不要求点与点之间互相通视,避免了常规地籍控制测绘中控制点位选取的不利条件,并且将其布设成GPS网状结构对GPS网精度的影响也小。在地籍控制测绘中应用GPS技术,只需控制点的选取与GPS点位的选取要求相符,没有要求在近似等边及精度估算较低时常规三角网(锁)必须进行对角线测量或增设起始边。

  2.1 GPS地籍控制网点的精度和密度

  在地籍测量中的首要任务是对全测区进行控制测量,它是作为地籍图件测绘和数据采集的基础。然而,地籍控制网点的精度和密度是为界址点服务的,即为满足测量土地权属范围的特征点。地籍测绘控制测量可分为基本控制测量和地籍控制测量两种,基本控制测量分为一、二、三、四等,而地籍控制测量是基本控制测量的基础上进行的,也可分为一、二等。这两种控制测量都可布设相应等级的三角网、测边网、导线网和GPS网等。

  2.2 GPS地籍控制网的建立

  2.2.1布网原则和观测方案的拟定

  地籍测绘控制测量是为开展土地登记、建立基础地籍资料和地籍日常管理而布设的测量控制,即是测设地籍基本控制点和地籍图根控制点。根据《城镇地籍调查规程》相关规定,除了上述将地籍平面控制网布设为二、三、四等三角网、三边网及边角网和一、二级导线网、GPS网等等,还规定了根据城镇规模可将各等级地籍平面控制网点作为首级控制。但是,在利用GPS技术进行地籍控制时,可用近似等边代替常规三角网(锁)。

  2.2.2基准设计

  GPS网的基准由网的位置基准、方向

  表1

    点号     测量结果(m)     已知成果(m)   RTK测量结果(m)
    A2078     0.005     0.006     0.008
    A2175     0.008     -0.004     0.009
    B1219     0.002     0.012     0.012
    B1187     -0.016     -0.007     0.017
    D1324     -0.009     0.007     0.011
    D2339     -O.Oll     0.006     0.013
    C22911     0.004     -0. 002     0.004
    C22910     0.002     0.005     0.005
    TD07     -O.OQ7     0.005     0.009
    XP16     0.002     -0.003     0.004

  基准和尺度基准三部分构成,而网的基准确定是通过网的整体平差计算而得出的。在GPS网的基准设计中,主要指的是网的位置基准问题。而在确定GPS网的位置基准时,可用选择网中任意一点的坐标值加以固定,或者虽该点不固定,但可通过稳拟平差或自由网违逆平差的方式确定网的位置基准。通过这种方式进行GPS网的平差,使得平差后网的方向和尺度以及网的精度都大致一样,对网的定向和尺度都没有大的影响,但网的点位精度却不相同。若在GPS网中选择若干点的坐标值予以固定,这样在确定网的位置基准时,会对网的方向和尺度产生较大影响,这种影响的程度与所取观测值的精度有很大关系,也与所取值的约束条件的多少有关。

  2.2.3 GPS选点与观测方案的拟定

  GPS卫星定位技术进行地籍控制测量时,不要求点与点之间互相通视,并且网的图形结构也比较灵活,因此,相比经典控制测量的选点工作,GPS选点更为简便。考虑到定位的选择对于测量结果的重要意义,因而在选点之前应充分收集和了解所测区的地理位置和环境以及原测点的分布情况,以便于确定适宜的观测站位置。当然,所选之点要对空通视,远离发射天线、电视塔、雷达等设置地,另外点位的选取也不应在斜坡上,这样不利于观测。在用GPS进行地籍测量建立测量控制点时,点与点之间不必都通视,只要每个点有两个方向通视,或是少数点一个方向即可。

  3 GPS技术在地籍碎部测绘中的应用

  地籍细部测量和土地勘测定界是地籍调查不可分割的重要组成部分,其主要目的是为了测定每宗土地的权属界址点、位置、形状和数量等重要数据。根据地籍调查规程的相关要求来看,基于地籍平面控制测量而进行的地籍细部测量,对于城镇街坊外围界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为5cm。而对于城镇街坊内部隐蔽界址点与村庄内部界址点的间距允许误差为10cm。利用GPS技术在进行地籍细部测量时,该技术完成能够满足地籍测量的精度要求。因而在适宜使用GPS技术的测量区可以使用该技术,而对于不适宜使用,且可能会影响到GPS卫生信号接收的地带可使用全站仪、测距仪等工具。在进行土地勘测定界工作中,包含土地征用、土地熬理等,地籍调查规程规定了放样界址点坐标的精度:界址线与邻近地物或邻近界线的距离误差不能大干10cm。因而,基于以上几点,利用GPS定位技术完全可满足土地勘测定界中的精度要求,GPS中的RTK技术因高效率、高精度、实时性等优点,为地籍碎部测绘提供了一种更先进的测量方法。在地籍碎部测绘中,采用RTK方式进行碎部测绘,相比早期的全站仪、测量仪,作业效率更高、速度更快。在相同的时间内,由于RTI测量不需要频繁换站,也不要求通视,因而其工作效率可达全站仪的1.5倍。

  4应用实例

  选取某城市保存完整的一级导线点1 5个和四等静态GPS测量点6个,并对其进行RTK测量。将测量结果、已知成果与RTK测量结果相比较。

  从表1数据可以看出,RTK测量结果与其它测量技术获得的结果之间的差均在厘米级,平均值为0. 96cm,最大的差值为2.lcm,最小的为0.4cm。因而,可以这么说:RTK技术测量结果的精确值已经达到了厘米级,完成可以满足地籍测量对控制点的精度要求。

  5结语

  GPS卫星定位技术,特别是RTK实时动态测量技术,是测量领域内的一次技术革命,它在不通视的条件下可远距离传输三维坐标,以其具有的全球性、全天候、连续性和实时性卫星导航定时、定位功能以及良好的抗干扰性、高速度、高精度等优点,更好地在地籍测绘中得以应用。

  参考文献

  [1]李阳.GPS测量在地籍测绘控制测量中的应用[J].科技风,2009(11). -

  [2]陈朝辉.GPS技术在土地测绘地籍控制测量的应用[J].河北农业科学,2008(12).

  [3]张广利,原京风.GPS-RTK技术在地籍测绘中的应用[J].测绘技术,2009(7).

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