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        GPS技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用

        2017-11-04 19:44:49楊國強(qiáng)唐巖
        城市地理 2017年10期
        關(guān)鍵詞:測繪觀測要素

        楊國強(qiáng)+唐巖

        摘要:本文針對(duì)GPS技術(shù)在地籍測繪的應(yīng)用,介紹了GPS的構(gòu)成及其特點(diǎn)、GPS的作業(yè)模式、地籍測繪的內(nèi)容,以及GPS在地籍測繪的控制測量階段、地籍要素及地形要素的細(xì)部測量階段中的具體應(yīng)用,希望能夠?yàn)榈丶疁y繪提供有價(jià)值的參考。

        關(guān)鍵詞:GPS技術(shù);地籍測繪;RTK

        引言:地籍測繪是土地管理工作的重要基礎(chǔ),它是以地籍調(diào)查為依據(jù),以測量技術(shù)為手段,從控制到碎部,精確測出各類土地的位置與大小、境界、權(quán)屬界址點(diǎn)的坐標(biāo)與宗地面積以及地籍圖,以滿足土地管理部門以及國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)部門的需要。隨著GPS的發(fā)展,地形與地籍要素的獲取發(fā)生了革命性的變化,GPS在地籍測繪的控制測量以及細(xì)部測量中發(fā)揮著巨大的作用,具有測量精度高、作業(yè)效率高、數(shù)字化程度高、節(jié)省費(fèi)用等諸多優(yōu)點(diǎn),是數(shù)字化地籍信息獲取的重要手段,探究并分析GPS技術(shù)在地籍測繪中的實(shí)際應(yīng)用情況,一定程度上可為合理應(yīng)用GPS技術(shù)提供參考,對(duì)地籍測繪工作也具有重要的實(shí)踐意義。

        1GPS技術(shù)與地籍測繪概述

        1.1GPS的構(gòu)成及其特點(diǎn)

        GPS的構(gòu)成:GPS主要由GPS空間部分、地面監(jiān)控部分、用戶接收處理部分組成。GPS空間部分由24顆衛(wèi)星組成,24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)傾角為55°軌道平面內(nèi)。地面監(jiān)控部分是由主控站、監(jiān)控站和注入站組成。用戶接收處理部分是由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及其終端設(shè)備等組成。

        GPS的特點(diǎn):GPS以高精度、觀測時(shí)間短、高效率、全天候、操作簡便等特點(diǎn)著稱。在實(shí)踐中證明,GPS相對(duì)定位的精度可達(dá)10-9,在精密定位中,靜態(tài)觀測的解的平面誤差小于1毫米;在靜態(tài)控制測量中,D級(jí)GPS控制網(wǎng)的一個(gè)時(shí)段的觀測只需要1小時(shí),大大節(jié)省了觀測的時(shí)間成本,且GPS測量測站間不需要相互通視,這樣在點(diǎn)位的選擇上就更加靈活;GPS觀測不受白天、黑夜、天氣的影響,可以在一天之內(nèi)的任何時(shí)候進(jìn)行。

        1.2 GPS的作業(yè)模式

        GPS的作業(yè)模式主要分為絕對(duì)(單點(diǎn))定位和相對(duì)(差分)定位,而相對(duì)定位又分為靜態(tài)相對(duì)定位和動(dòng)態(tài)相對(duì)定位。在靜態(tài)相對(duì)定位中,需要兩臺(tái)以上GPS接收機(jī)同時(shí)工作,并獲得相應(yīng)的觀測基線向量,同步和異步的觀測基線向量構(gòu)成了環(huán)形的閉合多邊形,這些多邊形被稱為同步環(huán)或異步環(huán),通過同步環(huán)和異步環(huán)可以檢核觀測數(shù)據(jù)的多種誤差的影響,提高觀測的可靠性,在地籍測繪中主要用于等級(jí)測量控制網(wǎng)的布設(shè);動(dòng)態(tài)相對(duì)定位是由基準(zhǔn)站和流動(dòng)站組成,兩臺(tái)接收機(jī)同步觀測相同的衛(wèi)星,以確定流動(dòng)站相對(duì)于基準(zhǔn)站的位置,在地籍測繪中主要應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行碎部測量。

        1.3地籍測繪的內(nèi)容

        地籍測繪是為獲得地籍信息,對(duì)每宗土地進(jìn)行現(xiàn)場測繪工作,主要內(nèi)容包括:(1)進(jìn)行地籍控制測量,布設(shè)地籍控制點(diǎn)和地籍圖根控制點(diǎn)。(2)測繪權(quán)屬界線的界址點(diǎn)坐標(biāo)。(3)測繪地籍圖,測算地塊和宗地的面積。(4)進(jìn)行土地信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)測,進(jìn)行地籍變更測量,以保證地籍成果的現(xiàn)勢性和準(zhǔn)確性。

        2 GPS技術(shù)在地籍測繪中的具體應(yīng)用

        2.1 GPS在地籍控制測量中的應(yīng)用

        地籍控制測量工作是地籍要素測量的基礎(chǔ),目前地籍控制測量主要采用布設(shè)GPS靜態(tài)控制網(wǎng)的方法來實(shí)現(xiàn),控制網(wǎng)的布設(shè)按照控制測量的基本原則和精度要求進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)、選點(diǎn)、埋石、觀測、數(shù)據(jù)處理、獲取成果等測量工作。

        GPS地籍控制網(wǎng)一般布設(shè)為D級(jí)或者E級(jí),控制網(wǎng)精度指標(biāo)主要是相鄰點(diǎn)基線分量中誤差D級(jí)水平分量20mm、垂直分量40mm、相鄰點(diǎn)間平均距離5km,E級(jí)水平分量20mm、垂直分量40mm、相鄰點(diǎn)間平均距離3km。GPS地籍控制網(wǎng)一般應(yīng)逐級(jí)布設(shè),在保證精度、密度等技術(shù)要求時(shí)可跨級(jí)布設(shè)。其中D級(jí)網(wǎng)閉合環(huán)或者符合路線的邊數(shù)不應(yīng)大于8條,E級(jí)網(wǎng)不應(yīng)大于10條,各級(jí)網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)均勻分布,新布設(shè)的GPS網(wǎng)應(yīng)與國家高等級(jí)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測,聯(lián)測點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于3點(diǎn)??刂凭W(wǎng)網(wǎng)型應(yīng)布設(shè)成邊聯(lián)式或邊點(diǎn)混聯(lián)式,保證技術(shù)設(shè)計(jì)的點(diǎn)位的平均設(shè)站數(shù)要求。GPS地籍測繪控制點(diǎn)的點(diǎn)位應(yīng)滿足便于安置接收設(shè)備和操作,點(diǎn)位應(yīng)選擇在穩(wěn)定堅(jiān)實(shí)的巖石、土層、建筑物頂部等能長期保存及滿足觀測、擴(kuò)展、使用條件的地點(diǎn)。選點(diǎn)時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)射功率強(qiáng)大的無線電發(fā)射源、高壓線等距離不小于200m。點(diǎn)位周圍高度角15°以上無遮擋,交通方便,并有利于其他測量手段擴(kuò)展和聯(lián)測。GPS觀測實(shí)施應(yīng)擬定觀測調(diào)度方案,外業(yè)觀測數(shù)據(jù)應(yīng)檢核數(shù)據(jù)剔除率、復(fù)測基線長度差、同步觀測環(huán)及獨(dú)立環(huán)閉合差等。各指標(biāo)滿足要求,方能進(jìn)行GPS網(wǎng)平差,順序應(yīng)按照提取基線向量、三維無約束平差、約束平差和聯(lián)合平差、質(zhì)量分析與控制四步。

        GPS地籍控制網(wǎng)的布設(shè)是否合理,觀測質(zhì)量是否合格,直接關(guān)系到后續(xù)的測量工作,是所有觀測工作的基礎(chǔ),只有深入理解GPS理論并在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),才能布設(shè)出高水平的控制網(wǎng),做到既能方便的滿足觀測,又能更好的節(jié)省人力財(cái)力。

        2.2 GPS在地籍要素及地形要素測繪中的應(yīng)用

        地籍要素和地形要素采集主要應(yīng)用RTK技術(shù),相對(duì)于傳統(tǒng)測量,RTK具有作業(yè)效率高的優(yōu)點(diǎn),在一般地籍要素和地形要素采集過程中,尤其是郊區(qū)或者農(nóng)村平房等視野開闊,衛(wèi)星信號(hào)好的地區(qū),RTK流動(dòng)站僅需一人操作,每個(gè)點(diǎn)位僅需停留幾秒鐘,平均每人每天可采集上千個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)信息,大大提高了作業(yè)效率,節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用和時(shí)間。RTK技術(shù)可以全天候作業(yè),不需要考慮兩點(diǎn)間的通視條件,也不需要考慮能見度的要求。定位精度高,沒有累計(jì)誤差,測圖精度均勻。RTK技術(shù)正朝著自動(dòng)化集成化發(fā)展,測量員可以做到外業(yè)實(shí)時(shí)繪圖和屬性錄入,并能實(shí)時(shí)與內(nèi)業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

        結(jié)束語:綜上所述,隨著現(xiàn)代科技水平的發(fā)展,GPS技術(shù)水平日益提高,使地籍測繪工作發(fā)生了很大的變化,利用該測量技術(shù),布點(diǎn)靈活、計(jì)算速度快,可以進(jìn)行全天候測量,比常規(guī)地籍測繪更為高效和節(jié)省財(cái)力,GPS技術(shù)在實(shí)現(xiàn)地籍測繪的信息化、數(shù)字化發(fā)展中做出了巨大的貢獻(xiàn)。endprint

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