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GPS技术在地籍测绘中的应用研究

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  • 发布时间:2017-04-19
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土地权力所属的核心是地籍,由国家进行监管,对地块及其附属物的空间位置、面积大小以及所属关系以及利用现状进行信息整理,用数据、图标等方式表示出来的信息集合 ]。地籍的精确测量是进行地籍有效管理的前提。但是由于现在社会经济的发展,使得地籍测量工作往往具有数据更新快、测量范围大、界址点琐碎等特点,给测量工作带来了很大的难度。由于GPS技术具有操作简单、测量精度高、环境适应能力强、减少人力物力等特点,目前被广泛应用于地籍测量中的地籍控制测量和碎部测量工作当中。采用 GPS静态模式测量,同时建立高等级 GPS地籍测量控制网,在碎部测量当中采用 RTK技术进行 。本文主要探讨 了 GPS技术在地籍测量中的测量原理和流程,同时也探讨-些影响GPS测量精度的因素。

1 地籍测量L 1 地籍测量的内容和特点。地籍测量就是为了取得相关地籍信息的测绘工作,其主要工作内容就是测定土地及其附属物的类型、位置大孝权属关系等相关信息,为国民经济建设提供相关信息,主要内容是:(1)测定行政区域,土地权属以及土地的几何位置等;(2)对地籍信息进行动态监测,及时更正地籍信 ,保证地籍信息的正确性和即时性;(3)选定测量基本控制点,方便以后的测量工作。其特点表现为是-项行政测绘行为,具有法律特征,其信息具有很强的现实性,测量技术先进,为当今测量技术及方法 的集大成者。

1.2 地籍测绘的精度要求。地籍控制测量须遵循从高级到低级,由整体到局部的分级控制测量原则。优先考虑国家统-坐标系统,条件不允许时也可采用任意坐标系。GPS测量的-个重要量化指标是精度,其大小对GPS网的布设、观测以及数据处理都有着直接的影响。由《地籍测量规范》可知,地籍控制点相对于起算点的误差不得超过 。

地籍碎部测量主要包括地境界线、土地权属界址线的确定,以及确定各地类要素以及地物点坐标 界址点是指结构物边界线的空间转折点,其坐标指的是利用测量手段在某-特定坐标系中获取的-组数据 其精度的选择需根据测区的界址点的重要程度及经济价值来选择,具体要求等级可见下表 t。

表 1 不 同等级界址点精度要求1.3 传统检测方法与 GPS技术在地籍测绘中的比较。传统的地籍测绘方法-般有平板仪和简易补测法两种方式。平板仪补测法-般适用于明显地物点较少、变更范围较大的地区,由于在测量过程中效率低、速度慢,受操作者影响的因素较大,不能保证测量精度及检测成果质量;而简易补测法-般适用于有明显地物点较多且变更范围小的区域,采用皮尺或是钢尺根据截距法、距离交汇法等方法对变更物与周围明显地物的空间位置关系进行实测丈量。而利用最新的GPS定位测量技术,能够有效的提高测量精度和速度,适合于各种复杂多变的变更地带,能够实现地籍测量的动态化和实 时性 ,克服了传统测量方法的各种不足 ,同时 GPS的优势还体现在作业效率高,没有传统测量方法所需的”搬站”问题,-次设站,可完成半径 Skm的区域测量;数据精度高安全可靠,全过程由程序控制,没有累积误差;同时不需要两点通视即可测量,受外部环境因素影响较小,并且作业自动化,无需人lT干涉,程序自动完成数据处理,测绘等工作,提高了作业精度。因此 GPS技术是-项在地籍测量应用非常广泛前景的实用技术,能够使我国的地籍测量等上-个更高的台阶。

2 GPS在地籍测绘中的应用2.1 GPS地籍测绘的布网原则和观测方案拟定。地籍测量就是对地籍图根控制点以及地籍基本控制点进行测设,获取相关信息建立地籍信息的动态管理。通成布设二、三、四等三角网以及边角网,-、二级 GPS网等。在 GPS地籍测绘中没有常规三角网布设时要求的近似等边 。

2.2 基准设计。GPS基准设计主要是指确定网的方向基准、位鬣基准以及尺度基准。通过在网中选取-固定坐标值或给予网中-点适当的权,用稳拟平差或是自由网伪平差来确定位置基准,通过这种方法确定的位置基准对网的尺度和定向基准的选择没有影响。如果在 GPS网中选择数个坐标点进行固定,则确定后的位置基准会对网的尺度和方向产生影响 ,影响的大小程度主要 由所取观测值 的精度决定。

2.3 选点与观测方案拟定。GPS观测站之间中间可以有障碍物,不严格要求通视,同时其网的布局形式也较为灵活,点间距离可长可短,长边可达20。短边可为 故选点工作较为简单,但不同测点位置的选择对测量结果还是有很大影响,因此在选点前要充分收集测点周围的地理条件以及原有测点的分布及保留情况。由于 GPS接收器受电磁波影响较大,选点时应避免靠近大功率微波站、电视塔等结构,同时应保证对空通视 ,远离大面积水域,便于观察和点的加密。

同时观察卫星的几何分布对测量精度具有决定作用,为选择最佳测量时段,需先确定 GPS卫星的可见性图,由观测站与卫星组成的几何图形,可由空间位置精度因子表示其强度因子。其值需满足-定的要求范围。确定最佳观测时段之后,其余实际工作可按最优化原则进行设计2.4 观测数据的处理。观测数据的处理包括预处理和后处理两个阶段。GPS数据的预处理主要是对原始数据进行加工、编辑和整理,通过数据分类,去除无效观测信息,从而形成各种专用信息文件,然后通过各种方法对观测值进行必要的修复和改正[3]。观测结果的外业检测能够确保观测质量保证预定精度,因此每次测量结束后应对外业观测数据进行检查评价,及时剔除不合格的数据,进行必要的补救措施。GPS地籍测量时先对原始数据进行预处理,通过分析使其满足现行 GPS测量规范的精度要求之后,对其进行后处理。

后处理主要是对预处理获得的标准化数据进行平差计算。计算方式以三维基线向量和它的标准方差作为观测信息,以点的wGS-84系三维坐标为计算依据,对其进行无约束平差计算。

2.5 观测数据的误差分析。采用GPS技术进行地籍测绘时,影响其控网精度的主要因素由表 2所列的因素决定。

表 2 GPS观测数据误差来源误差来源 误差分类GPS卫 星信号传播接收器其他误差卫星种差 轨道偏差电离层折射影响观测误差 接收器钟差地球 自转3 结语通过实践证明,与传统地籍测绘方式相比而言,GPS测量技术具有明显的技术优势,能够有效提高我国地籍测设的现代化水平,应在大规模的地籍测量中广泛推广该技术。

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