■馬占鋒
(河北省地質(zhì)測繪院河北廊坊065000)
地籍控制測量中GPS技術(shù)的特點及其應(yīng)用核心探索
■馬占鋒
(河北省地質(zhì)測繪院河北廊坊065000)
由于GPS定位技術(shù)具有準確率高、操作方便等特點,在地籍控制測量中得到了廣泛使用。利用GPS形式進行地籍測量控制,可以準確的確定出目標對象,延長地籍控制網(wǎng)的使用期限。本文主要地籍控制測量中對GPS的特點進行分析,希望GPS技術(shù)可以在地籍測量中得到廣泛應(yīng)用。
GPS技術(shù) 控制測量 數(shù)據(jù)處理
地籍測量可以幫助人們快速的獲得信息,主要實現(xiàn)地籍管理中的各項工作。
1.1地籍測量的詳細要求
地籍操作的順序必須按照分層和整體到局部發(fā)展的順序進展。一般情況下,進行地籍測量的時候主要從基礎(chǔ)控制測量和地籍控制進行測量?;A(chǔ)控制測量可以劃分為幾級結(jié)構(gòu),可以布置出各種形式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。地籍控制的坐標設(shè)置必須按照國家的標準實施,在區(qū)域小的地方,可以利用坐標系進行設(shè)置。GPS技術(shù)設(shè)計的重點是量化指標,量化指標的大小直接影響GPS網(wǎng)絡(luò)的布局和處理方法。劃分地籍控制測量的時候,經(jīng)常按照《地籍測量規(guī)范》中的條例實施計算,誤差最大不能超過0.05米。
1.2地籍碎部測量的要求
地籍碎部表示界址點、物點坐標、地類等要素的獲取,設(shè)計房屋、建筑、鐵路、公路、街道、海灘等主要設(shè)備的測繪。界址點表示邊界線空間發(fā)生的轉(zhuǎn)折,在此區(qū)域中的坐標可以利用測量手段獲得,即表示界址點的數(shù)學(xué)表達。坐標的精準度可以通過土地經(jīng)濟價值和界址點的重要性進行選擇。在我國由于經(jīng)濟發(fā)展水平的不同,對界址點的精確度要求也不相同,具有不同等級。
GPS系統(tǒng)是一種無線導(dǎo)航定位系統(tǒng),最初研發(fā)的目的是給海陸空提供一些比較全面的情報和數(shù)據(jù)通訊信息服務(wù)。根據(jù)GPS技術(shù)開發(fā)的研究可以看出,GPS系統(tǒng)不但可以實現(xiàn)起初設(shè)置的目的,還可以在導(dǎo)航信息的作用下,進行厘米、毫米等精確性定位。在科學(xué)技術(shù)的幫助下,GPS已經(jīng)開始廣泛的應(yīng)用到人們的經(jīng)濟活動中,對測量領(lǐng)域帶來了重大突破,實現(xiàn)了跨時代作用。
GPS技術(shù)具有精確度高等特點,采用的埋石方法比傳統(tǒng)的方法更規(guī)范、對網(wǎng)型和點位的條件也十分簡單,不但能提高地籍測量網(wǎng)布設(shè)計的精確度還可以提高操作效率,很多地籍控制測量中都已經(jīng)采用了GPS技術(shù)。GPS在地籍測量中的運用主要具有觀測時間較短、定位準確率高、作業(yè)效率高等特點。GPS可以在一天中的任何時間進行觀測,既不受時間限制,也不受天氣狀況影響,在各個監(jiān)測點之間不需要考慮通視問題或者控制點和放樣點的通視問題,點位的擺放不需要考慮位置因素,疏密可以相間進行。但是必須保證檢測站上空開闊,主要目的是不讓衛(wèi)星GPS受到影響;當觀測時間比較短的時候,可以利用動態(tài)定位隨時定位信息,在流動站進行觀測只需要1到2分鐘;如果采用快速靜態(tài)定位法定位,觀測的時間會更短。
地籍控制測量主要實現(xiàn)地籍基本控制點和地籍圖根控制點的測設(shè),可以為原始土地登記、基礎(chǔ)地籍資料和日常動態(tài)管理進行平面測量控制。國家將地籍控制網(wǎng)主要劃分為一二三四等三角網(wǎng)、一二級三角網(wǎng)、一二級導(dǎo)線網(wǎng)和等級GPS網(wǎng),可以平行控制地籍平面點。使用GPS技術(shù)控制地籍的時候,如果沒有常規(guī)三角網(wǎng)布設(shè),必須求近似等邊。
3.1基準設(shè)計
GPS網(wǎng)中的基準設(shè)計主要從位置、方向和尺度基準三方面進行。通常利用網(wǎng)平差確定網(wǎng)基準。進行GPS網(wǎng)基準設(shè)計最重要的就是確定網(wǎng)位置,可以選擇網(wǎng)中的坐標值對其進行固定,利用自由網(wǎng)偽逆平差確定網(wǎng)位置基準。這種控制方法對網(wǎng)定向和尺寸不會產(chǎn)生太大影響,但是平差后,網(wǎng)位置和精確度會發(fā)生變化。在網(wǎng)中選取若干坐標進行固定,進行網(wǎng)位置基準確定的時候,會對方向和尺度產(chǎn)生作用,影響力度和約束條件及觀測精準度具有密切關(guān)系。
3.2擬定選點和觀測方案
由于GPS測量觀測站要求非常嚴格,既要實現(xiàn)相互間通視,也要保證結(jié)構(gòu)的靈活多變。因此進行選點的時候,必須收集與地理情況和原始測量標志點的分布狀況,便于更好的確定觀測站的位置。選取的點盡量不在斜坡上,遠離水域、玻璃圍墻等地方。使用GPS監(jiān)理地籍測量控制網(wǎng),并不要求每個點都可以實現(xiàn)通視,少數(shù)點的一個方向?qū)崿F(xiàn)通視就可以,而且點間距沒有嚴格限制,還不用考慮圖形結(jié)構(gòu),主要從實際出發(fā),將使用方便作為主要原則。
4.1預(yù)先處理觀測數(shù)據(jù)
預(yù)先處理觀測數(shù)據(jù)可以對原始觀測進行編輯和整理,實現(xiàn)信息分類,為進行的平差做充足準備。原始信息主要利用解碼實現(xiàn)各項數(shù)據(jù)的分類和整理,在整理之后,可以形成數(shù)據(jù)文件,在這些文件的幫助下,可以進行對數(shù)據(jù)濾波、載波相位觀測值進行觀測,對觀測值進行適當?shù)母?,保證觀測成果的質(zhì)量,是實施預(yù)期定位精準度的重要環(huán)節(jié)。因此,在完成觀測任務(wù)之后,必須在測量區(qū)域?qū)ν庾鳂I(yè)的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量進行檢測和評價,如果在檢測中發(fā)現(xiàn)不合格成果,必須根據(jù)數(shù)據(jù)的情況利用重測和補測進行補救。同步數(shù)據(jù)檢核表示觀測數(shù)據(jù)和觀值數(shù)據(jù)之差,由測值偶然誤差、系統(tǒng)誤差殘余部分和數(shù)據(jù)使用的模型具有密切聯(lián)系。進行殘差分析,主要目的是分離觀測值中的偶然差。使用GPS技術(shù)進行地籍控制測量首先對原始觀測數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,算出各個基準向量,然后進行檢核、復(fù)查觀測邊檢核和環(huán)閉合差檢核,并且嚴格按照GPS制定的精度指標進行。
4.2觀測數(shù)據(jù)后處理
預(yù)處理完成之后,利用預(yù)處理獲取的標準化文件進行觀測數(shù)據(jù)平差計算。將獨立基線組成閉合圖像,將三維基準向量和相應(yīng)的方差作為觀測信息,將WGS~84的三維坐標作為起算依據(jù),實施GPS三維無約束平差。在無約束平差確定的基礎(chǔ)上,在國家坐標系下進行二維約束平差。如果只有一個國家作為起算點,可以建立坐標系。建立坐標系后,若平均高度較高,則使用平均高成面作為投影面。
本文主要對GPS地籍測量技術(shù)進行分析,從地籍測量精準度要求、GPS測量技術(shù)的應(yīng)用和測繪技術(shù)的發(fā)展等發(fā)展進行論述,讓GPS控制網(wǎng)和傳統(tǒng)的三角網(wǎng)技術(shù)都得到了相應(yīng)發(fā)展,實現(xiàn)了經(jīng)濟、靈活、效率高的點位選擇。
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F407.1[文獻碼]B
1000~405X(2016)~4~279~1