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[摘 要]改革开放以来,国内经济水平不断提高,国家加大了对地籍方面测量的投资力度,进行测量时所使用的技术愈来愈先进,特别是GPS测量技术.由于GPS技术具有测量定位具有高精确性、使用过程中能够具有全天性和连续性特点以及测量误差较小等优点,使得其在地籍测量中的应用越来越广泛.本文就是在介绍GPS技术及其在地籍测量中研究现状基础上,对GPS静态设计及其应用进行了分析.

[关 键 词 ]GPS测量技术;地籍测量;应用

中图分类号:P228.4;P271 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0228-02

所谓地籍测量,指的是对各个土地的方位、类型、区域面积、权属以及使用情况等通过建立相关的土地信息档案,从而方便后期为

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土地使用提供说明.地籍测量是国家政府实现对土地或地籍管理的重要技术前提,是进行国家基础建设的重要依据.在进行地籍测量过程中,对相关人员不但要求其掌握熟练的测绘技术,而且明确其须按照国家相关法律法规开展工作.在测量技术方面,由于GPS测量技术具有使用方便、测量精度高、成本低、测量速度快和灵活性强等优点,使得其广泛的应用于地籍测量之中.

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一、GPS概述及其在地籍测量中研究现状

GPS系统按照其结构组成分,可分为外空卫星组成部分、地球控制组成部分以及各用户设备组成部分三部分组成[1].其中,用户设备以GPS信号接收机为代表.GPS信号接收机种类诸多,并且根据其不同特性具有不同的分类方式.诸如,按用途可分为导航型GPS接收机、测量型GPS接收机和授时型GPS接收机三种;按载波频率可分为单频GPS接收机和双频GPS接收机;按接收数据解算机理可分为静态GPS接收机和动态GPS接收机.

GPS测量技术在地籍测量过程中主要进行地籍控制测量和碎部测量两种.国内外经过多年的研究,将GPS测量技术广泛的应用于地籍测量之中.诸如黎程等人,建立了GPS地籍控制网思路并解决了一系列相关问题;熊姿等人,对GPS测量技术在地籍测量中具体应用进行了详细研究;黄炳龄等,充分考虑质量和效益基础上,在建立地籍测量控制网中充分研究了GPS的应用及其特征.

地籍测量与其他控制测量网相比,具有其独特的特点.例如,测量精度要求较高、严控对地籍元素测量时产生的误差、进行细部测量时严控各控制点的精度、各控制点精度与比例尺关系不大等.

二、GPS测量的技术设计

GPS测量技术设计主要包含GPS网形设计规范要求、GPS精度密度及设计依据、GPS网的基准设计和图形设计四部分组成,下面进行逐一分析[2]:

(1)关于GPS网形设计规范要求方面,进行GPS网形设计应首先以GPS测量任务书和相关测量规范为依据,并选取最优设计方案.设计过程中应坚持一定的设计原则.诸如,闭合图形通常通过独立观测边组成;保持GPS网点与地面控制网点的重合性;保持水准点和GPS网点的重合性;在不受外界环境限制条件下,优先选取交通便利或视野开阔的区域作为GPS网点;保证GPS各网点间至少一个以上的通视方向;选择坐标系统时,优先考虑原有城市的坐标系统;构成GPS网的多个附合路线和闭合环应确保是非同步观测边组成.

(2)关于GPS精度密度及设计依据方面,精度设计标准根据GPS网使用目的决定,若将GPS控制网用于工程或城市建设之中,则如图1所示分级;若将GPS控制网用于国家土地测量或地壳变形测量之中,则如图2所示分级.

GPS网密度标准主要依据测量任务、测量对象以及其他相关要求进行制定,其可参考图3所示.

(3)关于GPS网的基准设计方面,其基准主要包含尺度基准、位置基准以及方位基准三个方面,进行相关设计时应注意以下几点:首先,在地面坐标系中明确起算数据,后期观测过程中对该控制点进行联测,从而实现坐标系的转换;其次,对GPS网进行构图时,应充分考虑原有的已知的具有较高等级的国家控制点和部分重要城市的等级控制点的位置分布,优先将其作为长边,确保GPS网计算精度高和使用便捷性;再次,确保GPS网内已知高程点分布均匀性,促进未知高程点位置的精确性,特别是针对山区或丘陵地区;另外,确保GPS网坐标系与已知控制点坐标系的同一性,保证后期能够便捷使用.


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(4)关于GPS网的图形设计方面,其布设方式一般可分为网连式、点连式、边点混合式以及边连式四种.GPS组网选择模式主要由GPS接收机设备数量、工程精度要求和野外环境条件等因素决定.

三、GPS测量技术在地籍测量中的应用[3]

GPS测量技术在地籍测量中的应用流程为:测量前期准备工作→GPS建立地籍首级控制网→初步制定相关观测方案→GPS-RTK建立地籍图根控制网→通过GPS-RTK对地籍碎部进行测量→分析处理数据.下面对GPS技术分别在地籍控制测量和地籍碎部测量中的应用进行分析说明:

(1) 关于GPS测量技术在地籍控制测量中的应用:首先,GPS建立地籍首级控制网,在进行控制网设计过程中,为提高GPS控制网可靠性,使用独立观测边构成闭合图形使检核条件提高而实现;为确保GPS测量精度,尽量控制各相邻控制点的分布均匀性;参考原有已知的地面控制点,并提高GPS各网点的衔接性;保持各水准点与GPS控制网点的一致性;优先选取交通便利、视野开阔意见通视条件优异的区域作为GPS控制网点.其次,初步制定相关观测方案,方案制定过程中充分利用好卫星观测的最佳时段,并依据GPS测量精度标准、测量具体目标、测量工作计划方案等,同时按照实际环境,制定多个观测方案,最终选择最优方案.再次,通过GPS-RTK实现地籍图根控制网的建立,充分调查和了解GPS控制网点的实际地形环境,并确保其精度符合设计要求,对控制网进行布置.


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(2) 关于GPS测量技术在地籍碎部测量中的应用:对地籍碎部采用GPS-RTK测量技术前,应进行测量前准备工序,诸如准备并检查相关测量仪器、安排好相关测量人员并将任务工作细化分配好、组织并培训相关工作人员有关接收机的操作技能以及配套的差分软件的应用技术等.具体测量工序一般按下面步骤进行:测量前准备工序→制定相应的控制网→对接收的数据进行相应组织和编码工作→建立相应的基准站→安排相应的数据接收流动站并通过GPS接收机对数据进行采集→对数据进行分析并且做出相应的处理.对于移动测站坐标位置通过依据流动站和基准站共同观测的数据通过推算而得.

(3) GPS测量技术在地籍测量中应用特点,与其他普通的地籍测量技术相比,GPS测量技术有其独特的优缺点,如图4所示:

地面点的三维坐标数据主要是GPS测量技术利用卫星将数据信息传至地面所得,这就使得地面点三维坐标测量误差受地面接收设备、信息传播介质以及卫星三种因素影响.产生的误差主要有诸如对流层误差、轨道误差以及电离层误差等.

受测量环境不利因素影响,采用GPS测量技术对被测物进行测量时,应配套全站仪,同时为确保GPS测量技术测量精度,应对一些干扰物诸如电视塔、天线等进行避免,从而确保测量工作能够有序高效的开展.

四、小结

当前,我国对土地和地籍管理制度和要求不断完善和提高,加大了对地籍测量技术的研究.随着科学技术的日益提高,各种先进的测量技术广泛的应用于地籍测量之中,其中具有代表性的是GPS测量技术.由于GPS测量技术具有测量精度高、测量速度快、操作简易快捷以及工作全天性和持续性强,这就使得GPS测量技术在地籍测量中的应用前景十分光明.因此,通过不断完善和改进GPS测量技术,提高地籍测量工作效率.

参考文献

[1] 黄玲,浅谈GPS测量技术在地籍测量中的应用[J].江西建材,勘察与测绘,2014年第1期(总第130期):215.

[2] 刘祥,GPS技术在现代地籍测量中应用研究[J].地球探测科学与技术学院,硕士毕业生论文,2012.06.

[3] 马永健,张武英,GPS测量技术在地籍测量中的应用[J].重庆科技学院学报(自然科学版),第15卷第5期,2013年10月:131-134.

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