浅谈GPS测量技术在地籍测量中的应用

浅谈GPS测量技术在地籍测量中的应用

发表时间：2017-11-13T17:06:06.213Z 来源：《基层建设》2017年第22期作者：刘磊

[导读] 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。

河北科宇地质勘查有限公司河北保定 071000

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定位技术在地籍测量学领域的若干典型情况作一简要介绍。

关键词：GPS测量技术；地籍测量；应用

前言：

GPS 测量技术在地籍测量中应用在很多方面，主要是地籍控制测量和碎部测量。目前，很多城市都设置了相关的测量信息的收集系统，而GPS本着布点灵活和灵敏度较高的优点，为相关部门的信息收集提供了很多的方便。GPS技术对于地籍测量的控制，要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等烦琐要求，GPS技术只要符合相关部门的精度要求标准，就完全可以得到准度较高的数据。

1GPS测量技术基本原理

GPS所采用的是多星高轨测距体制，并且将GPS卫星和接收机的距离量作为基本观测量。只有在地面GPS接收机接受的卫星信号同时在3颗以上之后，才可以利用位距测量或者是载波相位测量，来进行测算，然后得出卫星信号到接收机所花费的距离以及时间，最后再根据各卫星所处的位置信息，把卫星到用户的多个等距离球面相交后，就能够获得用户的三维（经度、纬度、高度）数据坐标、速度以及时间等相关参数[1]。GPS的测量中通常使用的两类坐标系统是在空间固定的坐标系统和与地球体相固联的坐标系统，又被称作地固坐标系统。在实际应用过程中坐标系统的变换需要根据坐标系统间的转换参数进行，依次来进行坐标系统坐标的推算。这么一来便使得表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果更加容易，因此作为新一代的卫星导航与定位系统――全球定位系统，以其自身的全球性、全天候、高精度、高效益的优点，被广泛地应用于地籍测量中。

2地籍测量的内容及其方法

2.1地籍测量的简概

地籍测量在土地管理中是作为技术基础应用的，而要做好土地管理工作，在做好地籍调查的基础上，通过各种高级仪器的测量方法，就能测量出各种土地资源的所需要的精确资料，从而帮助相关部门的工作。地籍测量就其内容上来讲，主要包括地籍控制测量和地籍碎部测量，但是在实际应用过程中，对于地籍测量得到的数据还有相关的精度要求，同时根据所测地区不同的地籍要素的复杂系数及经济发展要求的繁荣程度，还需要制定相应的成图比例尺。

2.2地籍测量的基本方法

本着从高级到低级，先控制后碎部的原则，地籍测量才会进行界址点的测量以及面积量算等方面的工作。而且对于经济发展比较繁荣的地区通常需要大比例尺测图。地籍控制测量和地籍碎部测量则是两种主要的地籍测量方法[2]。地籍控制测量在地籍调查的地区，在满足界址点的精度要求、等级、控制点等相关的情况下，通过对相关的要求进行技术设计后，计算出平面位置的过程。同时，地籍碎部测量也是地籍测量的一种非常重要的测量方法。地籍碎部测量为了真实准确地测出土地的各个地籍测量的相关参数，根据地籍平面的控制点，从而精确得到位置信息，再根据所测地区的地形及繁荣程度确定合适的比例尺，绘制出精确地籍图的绘制工作。这两种测量方法对精度的要求还是相对很高，对碎部测量的要求则是距离一般不超过15km。在土地的地籍测量中还可以使用动态监测和静态监测，在选测地区需要高等级测量则一般使用静态监测，动态监测相对则更加的速度，节省时间和人力，不仅可以达到实时监测了的效果，而且可以保证调查土地利用状况的真实性。

3GPS测量技术在地籍测量中的应用

3.1布网原则与观测方案的拟定

根据国家土地局颁布的《城镇地籍调查规程》要求，地籍平面控制网可布设为二、三、四等三角网、三边网及边角网，一、二级小三角网（锁），一、二级导线网及相应等级的GPS网，并且各等级地籍平面控制网点，根据城镇规模均可作为首级控制。首先基准设计，GPS网的基准包括网的位置基准、方向基准和尺度基准。而网的基准的确定是通过网的整体平差计算来实现。GPS网的基准设计，一般主要是指确定网的位置基准问题。确定网的位置基准，可选网中一点的坐标值并加以固定或给以适当的权，或者网中的点均不固定，通过自由网伪逆平差或稳拟平差，来确定网的位置基准。这种以最小约束法进行GPS网的平差，对网的定向与尺度没有影响，平差后网的方向和尺度以及网的相对精度都是相同的，但网的位置及点位精度却不相同。在网中选若干点的坐标值并加以固定，或者选网中若干点的坐标值并加以固定，或者选网中若干点的坐标值并给以适当的权，在确定网的位置基准的同时，将对GPS网的方向和尺度产生影响，其影响程度与约束条件的多少及所取观测值的精度有关。其次选点与观测方案的拟定，由于GPS测量观测站之间不要求相互通视，而且网的图形结构也比较灵活，所以，选点工作远较经典控制测量的选点工作简便。但由于点位的选择对于保证测量结果具有重要意义，所以，在选点工作开始之前，应充分收集和了解有关测区的地理情况以及原有侧t标志点的分布及保持情况，以便确定适宜的观测站的位置。所选之点应对空通视，远离大功率电视塔、微波站、高频大功率雷达和发射天线等，远离大面积水域，玻璃幕墙，点位尽量不选在斜坡上，并且要便于观测和加密发展，交通方便的地方。

3.2观测数据的处理方法

从原始记录中，通过解码将各项数据分类整理，剔除无效观测值和信息，形成各种数据文件，如星历文件、观测文件和测站信息文件等，然后进行观测数据的平滑、滤波、周跳探测、载波相位观测值的修复以及对观测值进行各项必要的改正。观测成果的外业检核是确保外业观测质量，实现预期定位精度的重要环节，所以当观测任务结束后，必须在测区及时对外业的观测数据质量进行检核和评价，以便及时发现不合格的成果，并根据情况采取淘汰或重测、补测措施。同步边观测数据的检核，主要指观测数据的剔除和观值的残差之差。主要是由观测值的偶然误差和系统误差残余部分的影响与数据处理中所采用的模型密切相关[3]。残差分析，主要是试图将观测值中的偶然差分