才藝+季文豹

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.22.066

摘 要：BDS已經(jīng)具備了向亞太地區(qū)提供導(dǎo)航、定位和授時服務(wù)的能力，因此，開展BDS在國土單位中的應(yīng)用就具有重要意義。該文以某征地勘界的具體項(xiàng)目為依托，重點(diǎn)分析了BDS系統(tǒng)在勘測工作中的精度，并且將其與GPS系統(tǒng)進(jìn)行了對比，最后將兩系統(tǒng)進(jìn)行了融合并分析了其精度。

關(guān)鍵詞：勘測定界 BDS GPS 精度 數(shù)據(jù)處理

中圖分類號：P22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（a）-0066-02

BDS是繼美國GPS、俄羅斯GLONASS之后建成并運(yùn)營的第三個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。截止到目前，北斗系統(tǒng)已發(fā)射20多顆衛(wèi)星，計(jì)劃在2018年完成基本導(dǎo)航與授時等導(dǎo)航定位服務(wù)[1]。為了緊跟國家發(fā)展方向更加為了更好地為人民服務(wù)的原則，該文研究了BDS系統(tǒng)的定位原理，并且將BDS切實(shí)地應(yīng)用到國土工作中去，通過實(shí)踐證明了該系統(tǒng)的可用性、先進(jìn)性。土地勘測定界的主要作用體現(xiàn)在：使耕地保護(hù)制度順利實(shí)施，保證用地審查、使用地審批工作規(guī)范化，為用地審批工作提供參考。

1 BDS建設(shè)現(xiàn)狀及其定位原理

1.1 BDS現(xiàn)狀

自2000年成功實(shí)驗(yàn)了“北斗一號”，便拉開了北斗系統(tǒng)建設(shè)的序幕。2007年開始北斗系統(tǒng)二代的建設(shè)，北斗系統(tǒng)也開始真正的面向?qū)嶋H應(yīng)用[2]。目前北斗系統(tǒng)的在用衛(wèi)星有5顆GEO、6顆IGSO和3顆MEO可供使用，已經(jīng)完全具備了面向亞太地區(qū)提供定位導(dǎo)航授時的能力。

1.2 BDS定位原理

GNSS精密單點(diǎn)定位中最基本的觀測值是偽距觀測值（如C/A碼、P碼等）和載波相位觀測值[4，5]。其中，偽距觀測值屬于絕對觀測量，其測距精度為0.3～3 m，載波相位觀測值屬于相對觀測量，其測距精度為1～3 mm。偽距觀測值和載波相位觀測值的觀測方程如下式所示：

上述觀測方程中假定已經(jīng)精確改正了系統(tǒng)誤差項(xiàng)，如天線相位中心改正（Phase Center Correction，PCC）、潮汐改正、相對論效應(yīng)改正、相位纏繞改正等。通過對以上公式中的偽距觀測方程和載波相位觀測的線性組合可以達(dá)到消除或削弱系統(tǒng)誤差，恢復(fù)模糊度的整數(shù)特性，降低噪聲等目的[6]，以滿足不同應(yīng)用的需求。

2 勘測定界概況及測量方案

2.1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于遼寧省西部，東端與巴新線相接，西端與錦承線相連，是巴新線的后方通路，也是蒙東煤炭外運(yùn)的重要組成部分。建成之后其通道能力的形成，可以促進(jìn)遼西地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展并拉動遼寧省整體經(jīng)濟(jì)的前進(jìn)，對全省東西鐵路通道的形成打下基礎(chǔ)，保證遼寧省各市間及東北區(qū)域的貨物交流，特別是對中心城市沈陽經(jīng)濟(jì)地位的提升，具有深遠(yuǎn)的意義。

2.2 測量方案

該項(xiàng)目控制測量利用80坐標(biāo)系統(tǒng)測量控制點(diǎn)作為起算點(diǎn)，利用Lecia接收機(jī)的CORS站測量模式進(jìn)行了檢核，并且聯(lián)測了鐵路某段沿線控制點(diǎn)或加密控制點(diǎn)。最終利用控制網(wǎng)求得了項(xiàng)目區(qū)的GNSS坐標(biāo)系與80坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，并保證了每個測區(qū)及周邊都有方便使用的控制點(diǎn)，為后續(xù)利用RTK測量模式測設(shè)界址點(diǎn)、地類調(diào)查提供便利條件。通過外業(yè)測量及內(nèi)業(yè)計(jì)算，平面坐標(biāo)精度均在誤差規(guī)定范圍之內(nèi)，并且利用控制點(diǎn)進(jìn)行了不同坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后成果精度均在規(guī)程規(guī)范規(guī)定的范圍之內(nèi)。

測量方案流程圖如圖1所示。

3 基于不同定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析

該實(shí)驗(yàn)利用Lecia MS15接收機(jī)對不同系統(tǒng)下獲取的界址測量成果進(jìn)行了精度的對比分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果及方案如下所示。

（1）同一系統(tǒng)下相同觀測點(diǎn)精度對比。

該實(shí)驗(yàn)我們利用GPS和BDS分別對相同界址點(diǎn)進(jìn)行了觀測，每一勘界點(diǎn)我們分別不間斷地觀測20次，然后與靜態(tài)的已知坐標(biāo)做對比。測量結(jié)果如表1、表2所示。

由表1、表2可知：目前BDS系統(tǒng)的RTK觀測精度與GPS的RTK測量模式下的精度相當(dāng)，某些情況下觀測精度優(yōu)于GPS，但是在觀測條件比較惡劣的4號點(diǎn)，GPS觀測精度略好于BDS。

（2）GPS和BDS系統(tǒng)組合相同點(diǎn)精度對比。

該實(shí)驗(yàn)我們利用GPS和BDS聯(lián)合解算的方法以及BDS單系統(tǒng)解算結(jié)果，分別對相同界址點(diǎn)進(jìn)行了觀測，每一勘界點(diǎn)我們分別不間斷地觀測20次，然后與靜態(tài)的已知坐標(biāo)做對比。測量結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，實(shí)驗(yàn)過程中我們采集的不同系統(tǒng)組合的數(shù)據(jù)精度，明顯高于單系統(tǒng)的精度。這是由于不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)融合后，由于可觀測衛(wèi)星數(shù)的增加客觀上提高了可計(jì)算的歷元數(shù)，進(jìn)而提高了觀測點(diǎn)的測量精度。

4 結(jié)語

通過將BDS應(yīng)用到勘測定界項(xiàng)目中，BDS系統(tǒng)下獲取的點(diǎn)位精度完全滿足此類工程項(xiàng)目精度的要求；另外，多系統(tǒng)精度融合的精度明顯優(yōu)于單系統(tǒng)的精度。因此，合理地利用算法將不同的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)進(jìn)行融合，可以切實(shí)地提高觀測精度，并且在收斂時間上也明顯優(yōu)于單系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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