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浅谈GPS测量技术在地籍测量中的应用

2014-12-25刘永禄

城市建设理论研究 2014年37期
关键词:基准观测测绘

刘永禄

摘要:地籍测量是土地管理工作的基础,主要是以地籍调查为主要依据,运用测量手段,精确测量土地的大小和位置、境界、权属界址点的坐标和地籍图。随着城市化进程的不断加快,传统的地籍测量管理模式已经不能满足测量工作的需要,构建地籍成果和测绘成果“一体化”数据库成为了土地管理的基础,在测绘工作中要做好相关的准备和尺度把控。受GRS技术的影响,给传统的测绘方式方法带来了历史的变革。文章对GPS的工作原理和基本特点进行分析,阐述了在地籍测绘中具有的优势。

关键词:地籍测绘;GPS;应用探讨

中图分类号:P2文献标识码: A

引言

随着我国国土资源信息化的快速普及,对地籍测绘的精度要求也越来越高,其GPS测量的准确性对土地的可持续利用和国民经济的发展有着重要的影响。常规地籍测绘方法由于作业强度大、效率低和花费长的原因,已无法满足如今地籍测绘工作的需要。GPS测量技术,具有全天候观测、布点灵活、精度高和计算速度快的优点,很大程度提升了地籍测绘的速度和精度。

一、GPS在地籍测量中采用的技术及原理

GPS系统是全球卫星定位系统,其主要是GPS通过卫星进行定位然后再对一些事物进行跟踪、导航、定位等。在地籍测量中使用GPS主要是将信号接收机到GPS卫星之间的距离进行测量,进而实现最终的定位要求。GPS系统进行工作测量主要采用的是三角定位原理。在测量的时候主要根据由不同卫星传输过来的距离、数据等进行定位,而后再对所传输过来的信号进行分析、核实,再经过对已经测得的距离量或者载波系统取得的位置进行测量,然后通过计算来分析卫星在从传出信号到达接受信号所消耗的时间和经过的距离,当卫星发射到所需对象的多个距离相等的球面产生相交现象的时候,就可以获得所需对象的具体位置以及一些相关信息。在获取用户的具体位置等一些更加精确的信息方面,对空间固定坐标系统和与地球体相固连的坐标系统这两类坐标系统是应用最广泛的。在对GPS系统的实际应用中,我们可以根据卫星在传输过程中所获得的数据等一些不相同信息在坐标系统中进行转换数据,这样就可以更加精确的了解到用户所在的位置坐标。所得出的结果就更具有直观性和方便性,所以说,GPS成为全球具备导航和定位功能的新行星。

二、地籍测量中GPS地籍控制网的建立

1、布局GPS地籍控制网的原则及观测方案的建立

顾名思义地籍控制测量主要就是测量地籍基本控制点和地籍图根控制点,其主要目的是为了开展初始阶段的土地登记、建立最基本的地籍资料以及日常生活中地籍的动态管理和布设的平面测量控制。根据我国土地局颁布的《城镇地籍调查规程》要求,地籍平面控制网可以布设为二、三、四等三角网、三边网及边角网,一二级小三角网,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等均可以作为首级控制。在使用GPS技术进行地籍控制时,没有常规三角网布设的时候就需要求近似等边。

2、观测数据的处理方案

观测数据的处理方案主要从三个阶段进行,分别是:观测数据的预处理、观测数据的后处理和观测数据的误差分析。观测数据的预处理主要是对一些原始观测数据进行编辑、加工与整理,然后分流出各种专用的信息文件,为进一步的平差计算做准备。测量数据的后处理主要是在预先处理方案的根据下,根据这些标准化数据文件来进行观测数据的平差计算。

三、GPS在地籍控制测绘中的应用

1、选定基准站

基准站是GPS测量技术的核心,支撑测量技术的顺利进行。准确选定基准站的位置,有利于GPS发挥测量优势,因此,针对基准站的选择,提出三点要求:首先,确保基准站的位置与高度,基准站发射信号时,需借助天线电台,为避免传输受阻,尽量保障足够高的选址;其次,避开反射作业区,部分水域、建筑对传输系统造成影响,导致GPS的测量信息无法顺利传输,丢失诸多信息数据,基准站在安置时,必须在无反射物的环境中;最后,基准站安置在无线电通信稳定地区,如果选定地区存在信号干扰,需根据地籍测量的需求,重新选定基准站的位置,用于控制基准站的测量环境,避免产生电波干扰。

2、测量地籍控制网

在地籍测绘工作中,首先要进行整体测量,为数据采集和绘制地籍图做好准备。地籍测量的准确性要以地籍图和界址点为依据,不能超过规定的误差值。地籍测绘的内容的包括两点,分别是地籍控制测量和基本控制测量。地籍控制测量要在基础测量基础上进行。前者可以分为两个等级,后者可以分为四个等级。在测量工作中需要设置测量网和三角网等。

3、基于GPS的测绘作业

GPS测量技术在地籍中的测绘作业,也称为外业测量,分配测绘人员。一般测绘由两名测绘人员构成,一人留守在基准站处,另一人实行定点测绘,即:记录每一个测绘点的数据,便于绘制测量图。规划GPS在测绘作业中的具体应用流程如下。第一,确定GPS所使用的坐标系,可以根据地籍测绘的需求设定,也可直接采用国家标准级坐标系,再设置投影参数,如:GPS确定地籍测量的已知点,规定中央子午线,如果子午线为已知,直接选定,如为未知,则需选择合适的子午线,以地籍测绘的当地环境为主。第二,关闭GPS测量装置的参数,设置基准站。基准站同样分为已知、未知两种,两种布设方式主要取决于基准站的设置点:首先,已知点处基准站进入测量状态时,需要经过人工操作,通过Tab功能存储基准点并命名,所有待测点的目标值输入完成后,提取存取的基准点,规划GPS的测量时间,完成基准站的布设;其次,未知点与已知点存在明显差异,其在定位基准站坐标时,需以高程为主,尽量拉近高程值,由此才可确定基准站的布设效果。第三,实质操作,促使GPS测量技术进入工作状态,测量人员根据操作项目,执行地籍测量。基准点中包含GPS的测量结果,根据对应按键,测量人员准确获取测量结果,必要时可实行转换参数,如果测量点的数据存在较大误差,GPS还需执行重测,控制误差在标准范围内。

4、内业处理

测绘作业中得出的测量参数组成GPS的数据库,无法直接应用在地籍绘图上,所以还需转化数据格式,转化的数据格式需要与所用的绘制软件保持一致,促使测量人员迅速完成地籍绘制[3]。比较常用的绘制软件为CASS5.0,GPS数据转化时,可以该软件为主,保障地籍测量的真实性。由此,提高测量数据的应用能力,确保各项数据的可用程度,不会出现无用数据,发挥GPS数据存储的优势。

5、观测数据的后期处理

(1)对数据进行处理之后,在计算平均方差时,使用得到的数据作为计算方差的依据。

(2)GPS在土地测量中的应用

应用GPS进行地籍测量时不用进行通视,所以控制点的选择范围很广泛,对网络结构的精度影响很小。在调查规定中地籍平面控制网利用GPS搭设二、三级三角网,或者搭设边角网,甚至构建GPS网,还可以依据城镇建设规模选择相应的平面控制点,控制点的误差范围要控制在5厘米范围内。

(3)GPS在土地勘测定界中的应用

经过审查合格的界址点作为土地登记和地籍调查的主要依据。在进行勘测时,征用精度和土地整理等方面做出了规定。界址线和邻界线与相邻的物体之间的误差不能超过10厘米。在地籍测绘时,需要使用常规测量仪器进行测量时,观测的范围比较小,会受到外界因素影响。自动化程度比较低,测量人员工作强度比较大。应用GPS测绘技术可以有效的解决以上问题,只有提高勘测的精度,才能保证勘测结果的准确性。

结束语

综上所述,GPS技术已经成为了地籍测量中不可缺少的一部分,GPS技术在土地测量中起到的作用也是非常大的,而且在地籍测量中GPS技术还具有很多优点,不仅可以满足精确度要求还可以大大提升工作效率,而且其技术灵活性好,在操作的时候也比较方便简单,还不会受到气温条件的影响。所以说,虽然GPS技术在当前情况下还存在着一些不足,但是随着GPS技术的不断进步与发展一定可以在测绘行业展现出高质量、高效率的服务技能。

参考文献

[1]吴清山,柳广春.GPS测量技术在中小城镇地籍测量控制中的应用[J].科技创业月刊,2013(5).

[2]李文荣,郑奇志.GPS技术在地籍测量中的应用[J].测绘与空间地理信息,2012(3).

[3]董志海,何腾飞,何诚等.地籍测量补测的方法及精度分析[J].测绘与空间地理信息,2011(6).

[4]张恒,王卓,司岩,等.浅述城镇地籍测量中控制测量工作的实施[J].全球定位系统,2013(3).

[5]张苏启,李春光,白杨,暮雪.GPS在地籍测量中的作用[J].中国科技纵横,2010(11).

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