李雄飞

冀中能源股份有限公司邢台矿地质测量科 河北邢台 054001

当前运输、交通、灾害、海洋和一些特殊行业发展速度加快，与之匹配的测量重要数据信息需求随之增加，而这一过程中对北斗导航定位系统加以应用，能够获得良好的应用效果。该定位系统的主要应用目标是稳定可靠、技术先进、独立自主、覆盖全球以及开放兼容，并且是世界上较为成熟的卫星导航定位系统，在其他行业发展中北斗定位系统能够发挥促进作用，并且呈现出相辅相成的关系，在信息化建设中测量作为基础条件，因此需要获得准确的测量数据。在我国测量事业以及科学技术发展不够成熟的背景下，缺少很多基础信息数据，这将影响各行业的发展。而现阶段测量卫星成为获取信息的重要基础，卫星系统具备全天候、全球以及实时动态观察等优势。目前北斗定位系统可在大地测量中加以应用，本文将主要对其应用进行分析，以供参考。

1 大地测量以及北斗卫星导航概述

1.1 大地测量含义

大地测量指的是对将地球椭球体作为基准地面点位置进行测量，测量、明确地球椭球体大小，意味着大地测量主要为了在地球上获得一个精确的地点位置。那么即可通过地面点沿法线方向实现地球表面投影，这一点的水平位置由经纬度表示，地面这一点与投影出的点距离能够表示该点高程。通过空间直角坐标系的形式获得地球上精准的位置，其中原心应该确定为地球正中心。测绘学科中大地测量属于基础学科，使得我国很多行业中能够直接运用工程测绘，而大地测绘以及工程学科都是以基础理论和实际应用相结合的形式发展起来的。

1.2 北斗卫星导航定位系统概述

该系统空间星座部分是由两部分构成，分别是静止轨道卫星、非静止轨道卫星，非静止轨道卫星主要是由3颗倾斜同步轨道卫星以及27颗中圆轨道卫星所组成，此外，有5颗卫星能够构成静止轨道卫星。在数十年的努力建设下，现阶段我国已经形成了比较完善的北斗定位系统空间星座结构。即便在高大建筑物或是山体的遮挡下，北斗定位系统依旧具备良好应用性，同时具备较高的精确性和可靠性[1]。

2 北斗卫星导航定位系统概述

2.1 组成与功能

该系统由我国自行研制开发，能够独立运行。该系统主要由3个部分构成，分别是用户终端、地面中心控制系统、空间部分等，空间涵盖静止轨道卫星有5个，非静止轨道卫星有30个。在定位系统中地面中心控制系统位于中枢部分，其由多个地面站组成，分别有主控站、监测站和注入站等。用户端主要组成部分有北斗用户端、俄罗斯“格格纳斯”、欧盟“伽利略”、美国GPS等定位系统兼容终端[2]。这能够在全球范围内向用户提供有着较高精度、较高可靠程度的定位以及导航等服务，具备短报文通信功能。北斗定位系统能够向各个行业提供有着较高精度的定位以及测速服务。

2.2 北斗定位系统和GPS的异同分析

2.2.1 卫星数量以及轨道分布方面的异同

构成GPS系统的卫星有24颗，这些卫星位于六个地心轨道面内，每一面运行的卫星有4颗，其中有一颗星的作用是备份星。卫星轨道的周期是半个太阳日，其中六个轨道都是圆轨道，赤道面上等间隔是60°分隔，和赤道呈现出55°倾角。北斗定位系统空间段存在5个静止轨道卫星以及30个非静止卫星，地球静止轨道卫星处于东经58.75°、80°、110.5°、140°、160°，非静止卫星包括27个圆轨道卫星、3个倾斜同步轨道卫星。

2.2.2 定位原理以及精度的异同

GPS为被动式、伪码单向的3D导航，用户装置可以对三维定位数据进行独立解算，现阶段定位精度P码从16m提升到6m，C/A码现阶段从25～100m提升到12m，授时精度大约是20ns[3]。北斗导航系统是一种主动式、双向测距的导航，可进行地面中心控制系统解算，为用户提供3D定位数据信息。定位精度可达到几十米，授时精度处于100ns左右。二代“北斗”又称作“中国GPS”。

2.2.3 功能方面的异同

GPS用户装置可以接受卫星星座信号，能够对位置、时间、速度这些信息进行计算，GPS主要进行精准定位服务和精密定位服务。北斗导航定位系统应用卫星无线电测定与导航集成系统，同样能够发挥出向用户提供无线电导航的功能，并且具备短报文通信以及位置报告等能力。

3 大地测量中应用北斗定位系统

3.1 在地籍测绘中的应用

3.1.1 地籍测绘含义

运用现代测绘技术，确定土地界限、面积以及所有权时，保证其准确程度，同时将反映土地的利用类型、分布以及质量水平。土地管理部门可以依此开展测绘工作，使土地调查数据更加的详尽，保证土地登记工作依此顺利开展。地籍测绘与普通地形测绘存在很大的差异，土地注册不断变化，地籍测绘将会随之更新，保证地籍材料展现出的内容和实际相统一。地籍测绘技术作为政府行为，可与技术及法律相结合；其还是一种有关于行政事务的技术，可帮助政府准确掌握国土资源信息；在地籍调查中，地籍测绘能够获得准确地籍信息，支持政府做好地籍决策工作。地籍测绘还具备法律特征，主要指的是勘察取证，需要其与相关法律要求相符，地籍测绘的现实性倾向比较强烈[4]。

3.1.2 在地籍控制测绘中应用

地籍测控网络在构建中，是将北斗定位系统作为基础，结合国土局所发布的《城镇地籍测绘程序》规定可知，能够将地籍测绘应用网络划分为几种类型，例如有二三四的三角、三边以及边角网。在一些监测地区中还可使用一二级导线网和一二级变交往，对各级别地籍平面出口进行有效控制。实际开展地籍控制工作时主要是应用北斗定位系统，那么在常规三角测绘中无需选用与等边三角相近的测绘，如果没有良好的精度估计时，能够避免有对角线、起始边增添等相关的要求出现，应该保证准确度与分级控制精度相匹配，选取的控制点能够与选点要求相符，四级网络之中，相邻点误差率最弱的需要在5cm以下，四等以下网络最弱点和起点误差需要在5cm以下。从而能够知道，基于北斗定位系统获取的地籍控制测绘网络精度能够完全匹配地籍测绘规范。

3.1.3 动态监测应用到大地利用中

平板仪补测法、简单补测法是常规现场监测经常使用的方法，辅助测绘方法主要是利用变化地物与周围地物之间存在的位置关系，使用钢尺以及卷尺等测绘工具，应用的方法有比较法、延长线拦截法、截距法等几何法[5]。而补充测绘方法更适合应用在变化范围小，并且变化特征周围目标点较为明显的情况下，当变化范围大、目标物体较少，主要是应用平板仪测绘法。因为平板测绘法效率低、速度慢，使用中会受到客观因素影响，使其精度不断降低，这会对监测质量产生严重影响。虽然近些年我国开展土地利用监测过程中使用遥感技术，能够在大规模应用中凸显出明显的优势，然而会受到一些不良的客观因素影响，遥感技术很难讲土地动态变化情况及时、准确、全面的反映出来，很难摆脱传统的技术手段。因为北斗定位系统单向传输时间能够达到100ns以及有着200ns双向传输时间，通常平面位置精度处于100m左右，大多时候可以将校准表设置为20m，一般高程控制精度处于10m左右，这就能够满足土地利用调查、动态准确监测等要求。在地球监测中应用该导航定位系统，能够使监测速度以及精度不断提升，合理应对传统监测方法中存在的弊端，与其中复杂变化相适应，确保监测动态实时性以及准确性，保证能够及时调查土地使用情况。

3.2 在工程测绘中的应用

3.2.1 工程测绘重要性

测绘学这一学科有着较为悠久的历史，在人类发展过程中做出了突出的共享，测绘技术能够支撑各种项目的发展，这和项目类型以及大小不相关，工程测绘能够应用在各种各样的工程中，并且能够发挥出非常重要的作用，为工程后期顺利开展打下基础，并且能够在工程整个流程实现工程测绘的贯穿，提升工程的质量。施工工作开始前，应该仔细调查施工地址，并且掌握地貌信息以及水文信息等内容，确保设计过程有相关的地形数据以及尺度图作为依据；施工这一环节能够转变测绘设计成为物理对象。从开始到结束，项目计量和项目建设有着密切的关系，任何工程项目的建设都需要做好预先规划工作，并且应该做好中期建设以及后期检查工作。其中初步规划主要指的是定位建筑物、测绘地形以及周围环境，保证施工设备顺利进入施工现场，施工工作完全结束后，对项目各项指标加以评估，保证施工工艺与相关标准相符。工程测绘在建筑运营环节也能够发挥非常重要的作用，对建筑物实际运行情况进行测绘，可以及时发现其存在的异常情况，从而使用补救措施防止发生事故。

3.2.2 在工程测绘中的具体应用

北斗定位系统技术在实际应用中，需要起始参考点准确性进行检查，起点处于高层控制点，起点、观测点间位置分布较为良好。利用该导航定位系统开展观测工作时，结合《工程测绘规范》（GB500262007）中明确提出了测绘精度、误差相关要求，参考站精度需要经过3~5个高位控制点的测绘、评估，确保获得一致、准确的中基站坐标各方位角观测数据。结合定位系统工作安排来观察，接着开展静态相对定位测绘，选择的卫星仰角为15°，时间45min，采样间隔大约10s。除此之外，三个点放置居中、水平、定向形式的三个接收天线，对天线高度以及气象数据进行测绘，同时开展观测工作[7]。如果指标与具体要求相符，在接收方提示下将有关数据将输入，该定位系统处理网络数据主要有两个阶段，第一阶段是解决基线方案，第二阶段是网络调整。该定位系统控制点获取要经过3D坐标基线分辨率、现场重新测试、质量检查、网络调整等过程。

4 结语

当前我国科学技术发展速度较快，各个领域与行业开始运用卫星导航系统，使人们的生活更加便利，生产工作质量以及效率更高，同时能够促进全球卫星导航定位系统产业更好的发展，空间卫星定位技术也将随之不断发展。现阶段大地测量中的卫星导航定位技术合理应用，能够将测量精度以及效率提升，保证大地测量工作稳定开展。北斗定位系统由我国自主研发、具有完整知识产权，其主要特点是全天候、全球覆盖、实时动态监测。我国大地测量中北斗卫星导航定位系统应用范围比较广泛，在结合RS、GPS、GIS后，可充分将其自身作用充分发挥出来，这能够积极促进大地测量技术发展，同时促进我国社会以及经济发展。