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GPS测量技术在地籍测量中的应用

党建述职报告 时间:2023-07-10 11:30:28

【摘 要】GPS定位技术在测量领域主要应用于:大地测量、地球动力学的研究、精密工程测量、工程变形监测、地籍测量、海洋测量等。在导航学中的应用主要包括:车辆、船只和飞机的精密导航、测速、运动目标的监控与管理。除此之外,在导弹制导、卫星定轨、气象学、大气物理学的研究领域都有广阔的应用前景。本文就GPS定位技术在测量学领域的若干典型情况作一简要介绍,说明定位技术应用的现状和前景。

【关键词】地籍测量;GPS;应用;展望

1.GPS测量技术

GPS定位技术以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中可以说GPS定位技术已完全取代了常规测角、测距手段建立大地控制网的方法。我们一般将应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫GPS网。大致可以将GPS网分为两大类,全球或全国性的高精度GPS网和区域性的GPS网。

1.1全球或全国性的高精度GPS网

1.1.1 GPS A级网的建立

我国于1992年以优于10-8量级的相对精度确定站间基线向量,布设成国家A级网,作为国家高精度卫星大地网的骨架,点位精度优于0.1m,边长相对精度一般优于1×10-8,随后在1993年和1995年又两次对A级网点进行了GPS复测,其点位精度已提高到厘米级,边长相对精度达3×10-9 。

1.1.2 GPS B级网的建立

做为我国高精度坐标框架的补充以及为满足国家建设的需要,在国家A级网的基础上建立了国家B级网(又称国家高精度GPS网)。点位地心坐标精度达±0.1m,GPS基线边长相对中误差可达2.0×10-8,高程分量相对中误差为3.0×10-8。

1.1.3区域性GPS大地控制网

所谓区域GPS网是指国家C、D、E级GPS网或专为工程项目布测的工程GPS网。这类网的的特点是控制区域有限(或一个市或一个地区),边长短(一般从几百米到20km),观测时间短(从快速静态定位的几分钟至一两个小时)。由于GPS定位的高精度、快速度、省费用等优点,建立区域大地控制网的手段我国已基本被GPS技术所取代。

1.2静态相对定位

1.2.1经典静态相对定位

两套(或两套以上)接收设备;同步观测4颗以上卫星;每时段30分钟以上;基线长度可达几百公里;相对定位精度可达;5mm+lppm×D,D为基线长度(km);适用于建立全球性或国家级大地控制网;各类精密控制测量。

1.2.2快速静态定位

测区中部基准站连续跟踪;流动站观测数分钟至十几分钟;必须有5颗卫星可供观测;流动站与基准站不超过15km;基线中误差为5mm+1ppm×D;缺点:两台接收机工作时,构不成闭合图形,可靠性较差;适用于控制加密;工程测量、地籍测量及1km以内的点位定位。

1.3动态相对定位

1.3.1实时动态(RTK)测量技术

载波相位测量+实时差分GPS测量技术;RTK测量技术为GPS测量工作的可靠性和高效率提供了保障,对GPS测量技术的发展和普及,具有重要的现实意义。

1.3.2常规差分GPS测量技术和PPK测量技术

常规差分GPS和PPK同属于伪距差分技术;常规差分GPS的定位精度与用户至参考站的距离有关,精度的衰减率为1cm/km,在50公里之内,定位精度优于1米。PPK(Post-Processing Kinematic)模式是最早的GPS动态差分技术,其定位原理类似于常规差分GPS,只是采用数据后处理,在参考站和流动站之间不需要建立无线电通讯数据链。它的缺点和常规差分GPS一样,定位的精度受参考站和流动站之间的距离限制。作用距离50公里以内,精度在5米以内。

1.3.3广域差分GPS测量技术

根据大区域内若干个GPS参考站的观测资料和位置信息,联合解算出每个卫星的卫星钟差、轨道改正数、电离层改正数,然后将这些改正数发送给覆盖范围内的用户,用户利用这些改正信息修正观测伪距,可以提高定位精度。这种定位方式打破了常规差分GPS中精度与距离的依赖关系,在参考站数千公里之外,仍然能够达到2-4米的定位精度,所以,在全国或省级土地动态监测中,这项定位技术大有作为。

2.GPS在地籍测量及变形监测中的应用

2.1地籍定义

国际测量师联合会(FIG)称“现代地籍是一个政府监管的以地块为基础的公共的土地信息系统,它既是土地完整而现势的证明,又包含多用途、多用户所需要的基础资料”。现代地籍的定义为:地籍是国家监管,以土地权属为核心,以地块为基础的土地及其附着物的权属、位置、数量、质量和利用状况等土地基本信息的集合。

2.2隔河岩水库大坝外观变形GPS自动化监测系统

隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统由数据采集、数据传输、数据处理三大部分组成。

2.2.1数据采集

GPS数据采集分基准点和监测点两部分,为提高大坝监测的精度和可靠性,点位地质条件要好,点位要稳定且能满足GPS观测条件。监测点能反映大坝形变,并能满足GPS观测条件。根据以上原则,隔河岩大坝外观变形GPS监测系统基准点为2个(GPS1和GPS2)、监测点为5个(GPS3~GPS7)。

2.2.2数据传输

根据现场条件,GPS数据传输采用有线(坝面监测点观测数据)和无线(基准点观测数据)相结合方法。网络结构如图10-2所示。

2.2.3 GPS数据处理、分析和管理

整个系统七台GPS接收机,在一年365天中,需连续观测,并实时将观测资料传输到控制中心,进行处理、分析、贮存。系统反应时间小于10分钟(即从每台GPS接收机传输数据开始,至处理、分析、变形显示为止,所需总的时间小于10分钟)。

2.3 GPS在机场轴线定位中的应用

机场跑道中心轴线方位的精度,按机场等级不同而不同,最高精度应低于±1″,最低也应优于±6″。自1992年开始,国内各城市建立的新机场,其跑道的定向都已采用GPS来施测,在施测时应注意:

(1)当方位精度要求±1 ″时,GPS基线解算一定要用精密软件。

(2)当要求提供大地方位角时,要顾及平面子午线收敛角和方向改化的影响;当要求提供天文方位角时,还要顾及垂线偏差的影响。

近年来,GPS还普遍用于电子加速器的工程施工控制测量,大桥施工控制网建立,海上勘探平台沉降监测,大桥墩动态实时形变监测,高层建筑实时变形监测等。

2.4 RTK技术在地籍测量中的应用

采用RTK技术进行测图时,仅需一人背着仪器在要测的碎部点上呆上一、二秒钟并同进输入特征编码,通过电子手簿或便携微机记录,在点位精度合乎要求的情况下,反一个区域内的地形地物点位测定后回到室外内或在野外,由专业测图软件可以输出所要求的地形图。用RTK技术测定点位不要求点间通视,仅需一个操作,便可完成测图工作,大大提高了测图的工作效率。但在影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带,应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具,采用解析法或图解法进行细部测量。

在建设用地勘测定界测量中,RTK技术可实时地测定界桩位置,确定土地使用界限范围,计算用地面积。利用RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样,建设用地勘测定界中的面积量算,实际上由GPS软件包中的面积计算功能直接计算并进行检核。避免了常规的解析法放样的复杂性,简化了建设用地勘测定界的工作程序。 [科]

【参考文献】

[1]江新清,邹小军.大比例尺地形图在地籍测量中的应用[J].电力勘测,1995(03).

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[5]陈新胜.地籍测量在城镇建设中的应用探讨[J].四川建材,2009(04).

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