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        GPS城市地籍測量方法與案例探討

        2016-05-30 10:48:04朱臘臘
        科技資訊 2016年14期
        關(guān)鍵詞:網(wǎng)圖網(wǎng)平外業(yè)

        朱臘臘

        DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.14.001

        摘 要:該文以城市地籍控制測量為研究對象,探討了地籍控制測量的技術(shù)特點(diǎn)和測量方法。論文首先簡要分析了現(xiàn)代地籍控制測量的特點(diǎn)和測量步驟,進(jìn)而集合某具體測量任務(wù),探討了平面控制測量的技術(shù)思路方法及圖根控制測量的具體實施流程,包括如何進(jìn)行GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)處理及平差精度分析等。證明了基于GPS技術(shù)的地籍測量精度達(dá)到了一級控制網(wǎng)的精度要求。

        關(guān)鍵詞:GPS 城鎮(zhèn) 地籍測量 圖根控制測量

        中圖分類號:P27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)05(b)-0001-03

        在開展地籍測量工作之前,首先要進(jìn)行地籍控制測量,即布設(shè)地籍控制網(wǎng)。在測繪一個地區(qū)時,首先要用較嚴(yán)密的方法和較高精度的觀測建立一些地面點(diǎn),這些點(diǎn)就叫做地籍控制點(diǎn)。地籍控制測量是地籍圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),是關(guān)系著界址點(diǎn)、地物點(diǎn)精度的問題,是全局性、關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)。開展工作之前要因地制宜,按照任務(wù)要求和測區(qū)的實際情況,遵循地籍控制測量的基本原則,在滿足規(guī)范要求的前提下完成技術(shù)設(shè)計、點(diǎn)位的選取、埋石、外業(yè)數(shù)據(jù)獲取、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的各項工作。

        1 任務(wù)概述

        1.1 測繪區(qū)范圍

        調(diào)查總面積約43.14 km2,其中新測區(qū)域17.32 km2,修補(bǔ)測區(qū)域25.82 km2。

        1.2 測繪內(nèi)容

        調(diào)查內(nèi)容主要包括:控制測量、地形圖測繪、權(quán)屬調(diào)(核)查、地籍圖測繪、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、數(shù)據(jù)入庫等內(nèi)容。

        控制測量工作:包括測區(qū)踏勘、已有控制測量資料收集和分析、控制測量方案設(shè)計、加密控制網(wǎng)布設(shè)、圖根控制測量及控制測量資料整理工作。

        地形圖測繪工作:對于新測區(qū)采用全解析(即全野外數(shù)字化)方法測制地形圖;對于修補(bǔ)測區(qū)采用全解析、裝繪相結(jié)合的方法對發(fā)生變化的地物進(jìn)行測繪,確保新測區(qū)域、修補(bǔ)測區(qū)域地形圖現(xiàn)勢性相一致。

        1.2.1 新測區(qū)域

        無地形圖區(qū)域,則開展全要素地形圖測繪,同時開展界址點(diǎn)測繪,確保其數(shù)學(xué)精度完全滿足地籍權(quán)屬調(diào)查界址點(diǎn)的精度要求。

        1.2.2 修補(bǔ)測區(qū)域

        該項目補(bǔ)測區(qū)域內(nèi)已有2003年完成的地籍測量成果資料,整個測區(qū)內(nèi)有部分2003年后宗地測量成果,供修補(bǔ)測使用。修補(bǔ)測區(qū)域地形圖的數(shù)學(xué)精度應(yīng)與已有地形圖的精度相一致,新老地物之間空間關(guān)系合理。

        1.3 已有資料情況

        1.3.1 控制資料

        測繪區(qū)內(nèi)已有的高等級平面控制網(wǎng)點(diǎn)有:三、四等(GPS)控制網(wǎng)點(diǎn),這些控制點(diǎn)可作為該項目加密一級 GPS 控制網(wǎng)的起算點(diǎn)和聯(lián)測點(diǎn)。

        1.3.2 地形圖資料

        補(bǔ)測區(qū)域內(nèi)已有某市國土資源局提供的1∶500地籍圖(DWG 電子數(shù)據(jù)),可作為修補(bǔ)測區(qū)域的工作底圖。

        2 平面控制測量

        該項目分?jǐn)?shù)字化實測、數(shù)字化修補(bǔ)測兩種情況。以上兩種情況的地籍測量工作流程都是一致的,需完成基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量、圖根控制測量、數(shù)字化采集碎部數(shù)據(jù)、地籍要素采集等工作。基礎(chǔ)控制測量是以國土局提供的已有GPS三、四等控制測量成果為基礎(chǔ),加密控制網(wǎng)布設(shè)為GPS一級網(wǎng),滿足地籍測量圖根控制加密要求??刂凭W(wǎng)布設(shè)遵循從整體到局部、從高級到低級的布網(wǎng)原則。本項目平面控制網(wǎng)布網(wǎng)等級設(shè)計為:GPS四等網(wǎng)→GPS一級網(wǎng)→ GPS-RTK圖根控制。

        2.1 GPS 一級控制網(wǎng)外業(yè)數(shù)據(jù)獲取

        GPS 一級控制網(wǎng)外業(yè)觀測時,應(yīng)該首先編寫外業(yè)調(diào)度表,明確每一個測量員的任務(wù),嚴(yán)格按照調(diào)度表中規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行測量,同時要遵守以下要求。

        (1)外業(yè)GPS觀測采用中海達(dá)V8 GNSS雙頻接收機(jī),接收機(jī)應(yīng)在檢定有效期內(nèi),并提交檢定合格的儀器檢定資料。(2)GPS觀測采用快速靜態(tài)定位模式進(jìn)行作業(yè),觀測時,應(yīng)視衛(wèi)星信號情況、點(diǎn)位環(huán)境和基線長度等因素的影響,必要時適當(dāng)延長觀測時間。(3)觀測過程中,人員應(yīng)盡量不靠近天線,且不要在天線附近走動和使用對講機(jī),使用對講機(jī)應(yīng)離天線10 m以上;雷雨天氣應(yīng)停止觀測,關(guān)閉儀器。(4)正確量取并記錄天線高,并要求測前、測后量取兩次,取平均值為天線高,兩次量取差值不得超過3 mm,否則應(yīng)重新設(shè)站觀測。

        2.2 GPS 靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理

        2.2.1 新建項目

        靜態(tài)數(shù)據(jù)處理使用的是中海達(dá)HDS2003后處理軟件,在進(jìn)行數(shù)據(jù)解算之前,首先要新建一個項目,確定好項目的名稱。對項目的細(xì)節(jié)的項目單位、施工單位、負(fù)責(zé)人、測量員、計算員等細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)置。對控制網(wǎng)等級進(jìn)行設(shè)置,該項目控制網(wǎng)的等級為一級,規(guī)范依據(jù)是《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范2009版》。然后對坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)置,設(shè)置坐標(biāo)系的原橢球為WGS84坐標(biāo)系橢球,目標(biāo)橢球為國家80坐標(biāo)系橢球。地圖投影選擇高斯3度帶投影,中央子午線輸入120度,同時對新建坐標(biāo)系進(jìn)行命名。

        2.2.2 靜態(tài)基線解算

        GPS觀測原始數(shù)據(jù)的記錄、存貯及格式轉(zhuǎn)換,須嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)的正確與可靠。然后采用嚴(yán)密、可靠的GPS基線處理軟件解算和檢核GPS基線向量。

        首先導(dǎo)入外業(yè)靜態(tài)觀測數(shù)據(jù),對每個數(shù)據(jù)文件分別輸入點(diǎn)名和儀器高度,然后對所有基線進(jìn)行處理。軟件對基線處理完后在計算區(qū)對話框里顯示基線的精度,若有不合格的則顯示出不合格基線的條數(shù),在主界面的網(wǎng)圖里,算合的基線顯示為黑色,不合的基線顯示為灰色。在主界面的列表區(qū),顯示所有基線的觀測時間、長度、精度等信息,若有不合的基線則在前面顯示紅色的嘆號,Ratio值小于3,整數(shù)解誤差過大達(dá)到厘米級或更大,是基線不合的主要原因。

        2.2.3 GPS 網(wǎng)平差計算

        在進(jìn)行網(wǎng)平差之前,對網(wǎng)圖的連通性進(jìn)行檢查,保證網(wǎng)圖完全連通后再進(jìn)行網(wǎng)平差。如果網(wǎng)圖沒有連通就開始進(jìn)行網(wǎng)平差,將出現(xiàn)網(wǎng)平差無法收斂的情況,對于網(wǎng)圖沒有連通,要逐步檢查,先檢查網(wǎng)圖是否被分割成幾部分,是否有孤立的測站點(diǎn)或基線,若有則必須刪除孤點(diǎn)或分塊進(jìn)行平差。再檢查是否有關(guān)鍵基線沒有解算成功或被禁止參與網(wǎng)平差,若有則必須進(jìn)行重新處理,甚至重測。再次, 檢查網(wǎng)圖中是否有相同的測站而用了不同的測站名,在網(wǎng)圖上的反應(yīng)就是統(tǒng)一測站點(diǎn)上在非常接近的位置有另一個測站點(diǎn),這兩點(diǎn)由于是同一點(diǎn)在不同時段觀測的,故他們之間不構(gòu)成任何基線,使網(wǎng)圖不連續(xù),解決方法是在觀測數(shù)據(jù)屬性中將錯誤的站名修改正確。

        3 平差精度分析

        等級控制網(wǎng)平差計算完成后,應(yīng)進(jìn)行控制網(wǎng)精度評定、統(tǒng)計計算,精度統(tǒng)計包括以下內(nèi)容。

        (1)控制網(wǎng)中同級相鄰點(diǎn)間最小、最大距離如表1,滿足一級網(wǎng)最小距離大于150 m,最大距離小于1 200 m的要求。

        (2)最大非同步觀測基線向量邊獨(dú)立閉合環(huán)或附合路線邊數(shù)如表2,滿足小于10條的要求。

        (3)獨(dú)立基線構(gòu)成的獨(dú)立環(huán)坐標(biāo)分量閉合差和全長閉合差及限差如表3和表4,滿足限差的要求。

        4 結(jié)語

        GPS 技術(shù)的迅速發(fā)展,給測繪工作帶來了革命性變化,也對地籍測量工作,特別是地籍控制測量工作帶來巨大的影響。通過平差精度分析,證明了基于GPS技術(shù)的地籍測量精度達(dá)到了一級控制網(wǎng)的精度要求。

        參考文獻(xiàn)

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        [3] 李國偉.GPS在土地測繪中的應(yīng)用及前景[J].中國土地科學(xué),2005,19(4):7-10.

        [4] 徐紹銼.GPS定位技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用[J].中國土地科學(xué),2007(9):39-43.

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