【《GPS技术在地籍测绘中的应用研究》6500字(论文)】.docx
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1、GPS技术在地籍测绘中的应用研究摘要随着城市建设的发展,现代化的测绘技术正趋于完善,一般的测量方式已经满足不了地籍测量,GPS测量技术正逐渐取代传统的测量技术,我们通过不断地改进测量的方法,使得GPS的测量技术能够很好的被用到地籍测绘中来。GPS-RTK技术的产生使得测绘从业人员大大的解放了双手,实现了半自动化的测量。GPSRTK技术大大地提高了测绘工作的效率。GPSRTK技术的测量成果是土地管理的重要依据。本文在介绍地籍测绘基本方法的基础上,通过分析研究GPS的组成原理以及工作模式还有具体的操作步骤,并利用GPS的这些特性在地籍界址点中的应用,结合实际情况与传统的测量方法进行比较。叙述了GP
2、SRTK技术在地籍测量中的应用,通过一组实验数据利用双基站观测法对RTK定位点的精度进行了计算分析,对RTK测量边的精度运用公式推导的方法进行了分析,简要的说明了提高RTK测量精度的方法,通过实例来对GPSRTK技术在地籍测量中的应用进行了分析,以期为有关工作提供帮助。关键词:地籍测量;界址点测量;GPS(RTK)测量目录摘要1第一章引言2第二章GPSRTK技术地籍测量中的使用原理32.1 地籍32.2 地籍调查32.3 GPS42.3.1 GPS的系统组成及其定位42.3.2 GPS(RTK)的特点42.3.3 GPSRTK技术的测量方法5第三章GPSRTK技术在地籍控制测量中的应用分析63
3、.1 测区概述63.2 工作流程63.2.1 GPS网的布设63.2.2 GPS外业数据采集73.2.3 基线解算及网平差的精度要求73.2.4 数据处理83.2.5 GPS网平差12结论15参考文献16第一章引言在我们的生存条件中需要土地,城市在迅速的发展,人口也在不断的增加,土地越来越有限,如何合理科学的利用土地成为了当今社会的一大问题。地籍的出现很好的解决了这个问题。它不仅有赋税和土地权属的功能,还有土地的利用、生产建设、土地与环境等功能。要想进行土地管理必须先进行地籍的管理,此时,可以采用地籍测绘方法去得到地籍管理中的信息。地籍测绘有多种方法,其中包括全站仪测量、遥感以及GPS测量等。
4、在这些测量中GPS测量具有较高的精度和较快的速度,而且其自动化程度很高,这就使它成为了地籍测绘中非常重要的一个技术手段。GPS的发展经历了一波三折,它最初是美国军方的一个项目在1964年的时候投入使用,经过十年的发展与完善形成了新一代的卫星定位系统最终形成了一个完整的卫星系统,这个卫星系统中有24颗卫星,这些卫星相隔一定的间距,就使得我们在地面上可以获取四颗卫星信号,不论你是在任何的一个地方任何一段时间。GPS发展的重大突破是RTK技术,RTK在GPS的基础上又增加了很多优点,它不单包含了GPS的特点,它还可以向测量人员及时的汇报定位信息,并且它获得的信息都是可以达到厘米级的精度。这是一次里程
5、碑式的突破,它的出现为工程测量带来了极大的便利。第二章GPSRTK技术地籍测量中的使用原理2.1 地籍最开始出现的地籍就是为了征收土地和农田的税务而出现的一个手册。它不仅可以用来收取税务还可以保护有关土地财产的一切权利。同时也可以对土地进行合理的规划。它记录了土地的面积、质量和土地的税额。因此它成为了制定相关政策、编制经济计划、促进现代化建设的重要依据,反应土地状况的档案。地籍是由国家建立管理的。将土地登记在册并对质量进行评定就是地籍的基本工作,基本工作做好对以后了解土地的状况、权属提供了便捷。在地籍工作过程中所获得地籍资料也就成为了国家地籍管理的重要依据。之所以要进行地籍统一管理是为了解决土
6、地在所属权中产生的纠纷。地籍需要了解土地质量、数量在空间时间上的变化,还要监督管理土地的权属变更,尽可能的反应当前土地的最新状况。这就需要我们建立完善的地籍管理制度。地块是地籍建立的基础。地块号也就是我们所说的宗地号,是由特殊的符号连接在一起的整体。这一个个符号就将地籍中的基本信息记录了下来。通常我们在记录地块的状态时还要将地块中包含的附着物一同记录在内。现在,我国的土地使用者在使用土地时要依据法律支付一定的费用,这就有效地保护了土地的资源,使耕地得到了一定的保护,避免了一些工业占地破坏耕地环境。随着社会的发展现代地籍已经不仅仅局限于土地征税,它还可用于管理和规划土地成为了多目的地籍。2.2
7、地籍调查地籍调查是为了弄清楚土地的质量、数量权属等一些基本情况,必须遵循国家法律进行调查,它是动态工作,按照不同的时间不同的任务,可分初始调查和变更调查,它服务于土地管理工作也参与税收房产管理等工作,随着时代的发展现代地籍也应满足大众的需求。地籍调查通常要遵循法律规定、实事求是、以及地籍管理等原则,它是一项非常系统的工程,需要合理的安排工程进度和人员分配。结合实地情况,确定调查的实施步骤地籍调查成果最终以面积量算表、地籍平面控制原始数据等。2.3 GPS2.3.1 GPS的系统组成及其定位RTK是在GPS的基础上出现的一种新技术,精度更高更准确,它的出现,为各种控制测量提供了便利。RTK的出现
8、代替了一、二级控制网测量,并应用于地施工放样和碎部点采集。RTK是往基站发纠正以后的数据,流动站得到了这些数据后就把这些数据处理了,在处理的过程中由于给这个基站发的纠正后的数据不是一样的最后所得到的精度也不是一样的,这是很正常的。RTK在测量开始时,我们可以把一个接收机先放在固定的位置上,然后在找几个接收机去放在流动站上,然后GPS卫星就开始发射信号到两个站点上,这两个站点就同时接收了这颗卫星信号。之后呢,我们将这个站点获得的观测结果和原来我们事先知道的位置信息进行一下比较,比较结果我们将送往移动的站点,但是我们的比较结果需要用数据链的形式去传送。最后我们就得到了准确的位置。修正RTK法是RT
9、K的准技术,这个方法简单点来说就是由基准站发送修正好的载波相位到流动的站上去。那么真正的RTK技术是RTK差分法,它是由这些基准战去收集载波相位,收集好以后去发给流动站,最后流动站就会去计算并得出坐标。GPSRTK技术的定位精度很高还可以实时的进行坐标定位,它的基本工作原理是:在两台GPS接收机之间增加一个无线电通信的系统这样就可以把这些相对独立的GPS接收机连接起来。然后将GPS接收机放在已知的点上,GPS接收机放置在已知位置的基站就是基准站,放在基准站上的GPS接收机就可以通过无线电把观测到的信息和数据传输给移动站。移动站就会接收到从基准站发送的载波信息和从自身的GPS接收机接收到的载波相
10、位信息然后把两个载波信息进行处理,然后就可以把两个基站之间的向量求出来,再然后通过坐标转换参数就可以把坐标转换为作业要求的移动站的三维坐标,这个过程几秒钟内就可以完成。如果基准站和移动站之间的距离较大的话,测量的误差也会相对来说比较大,定位的精度就不那么高。2.3.2 GPS(RTK)的特点安置一台已经知道坐标的用来接收信号的机器在参考点位上,开始接收卫星发出的全部信号之,后把观测值发出去,跟踪状态也发出去,基准站的值发到流动的站点上,流动的站点得到这些数据,并开始对卫星进行实时的监测,最后用特定的算法去把时间载波在空间传播过程中的整数周期算出来。GPS(RTK)的思想是我们在已经知道坐标的一
11、个点上安装一台可以接收信号的机器这个接受信号的机器需要在基准站上,然后就开始接收来自卫星的信号,之后把观测值发出去,跟踪状态也发出去,基准站的值发到流动的站点上,流动的站点得到这些数据,并开始对卫星进行实时的监测,最后用特定的算法去把整周模糊度算出来。值得注意的是,可以使用相对模型的定位方法去得到基准点所在地方的坐标。使用这种测量方法,测量人员能短时间完成对地物点坐标的测量,前提是在初始化完成后。2.3.3 GPSRTK技术的测量方法在利用GPSRTK技术进行地籍测量时,应该在地势比较高的地方设置基准站,并且这个地方的最好交通比较便利而且周围需要比较空旷没有反射物,然后在移动站的对中杆上直接安
12、装GPS接收机再根据所测区域的地形特点进行测绘作业。按照要求选取工作所需的坐标系设置投影参数,然后在已知点上采集数据和进行坐标转换的工作,把转换参数求出来,最后把地籍测量的碎部点的数据采集和测量了。在用RTK测量的时候应该在控制点上停留一两分钟这样可以使GPS等GPS稳定了再记录数据就可以把误差减小了。使用GPSRTK进行测量时,可以及时的得到需要测量的定位点的坐标和精度的数据,如果这个精度符合要求,那么就可以把这个坐标的是信息都记录下来了。第三章GPSRTK技术在地籍控制测量中的应用分析3.1 测区概述江阴镇,隶属于福建省福清市,地处东经120.2853,北纬31.91996南邻台湾海峡,管
13、辖23个行政村,93个自然村。海岸线长65千米,是福建省9个海岛乡镇中第一大海岛。江阴地处太湖水网平原北端,长江南部冲积平原,全境地势平缓,平均海拔6米左右,西南边缘地势偏低,中部、东北部有零星低丘散布其间,地势较高亢。由于江阴镇地形较为平缓,各控制点通视状况良好,采用GPS技术进行布网和采集数据具有很大的优势。本次地籍测绘具有以下作用:(1)调查和制定政府行动的主要依据。履行政府责任是一项具有法律意义的行政和技术行为;(2)为土地使用提供了准确可靠的地理参考系统;(3)根据土地整合,开发和设计要求进行相关地籍调查。3.2 工作流程此次地籍控制测量工作主要包括:对测区进行踏勘,收集测区内已有的
14、资料数据,控制测量方案设计、控制网的布设、采用GPS技术进行外业数据获取及数据处理等内容,并分析解算结果是否符合相应的精度要求。3.2.1 GPS网的布设首级平面控制网的等级根据调查区域的大小来选择,主要标准如表1所示。平面、高程、时间基准的选择表1首级控制网布网标准测绘区域面积(km2)首级控制网加密控制网布设形式等级布设形式等级小于60GPSE级(一级)GPS或导线一、二级大于等于60GPSD级GPS或导线E级或一、二级根据江阴镇测区范围大小,此次任务主要采用三维空间大地E级GPS控制网布网原则,控制网的精度要求如表2所示。表2E级控制网精度要求无约束平差基线向量改正数约束、,无约束平差同
15、名基线向量改正数较差点位中边长相对(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)误差中误最大允许最大允许最大允许最大允许最大允许(mm)差(1/万)15.9256.018.0210.017.0282.022.2214.019.0136.02.48.825.3112.029.0132.012.8101.021.486.072.5118.02.22.2平面系统:1E级GPS网采用2000国家大地坐标系,任意分带,中央子午线仍沿用各县区已有控制网的数值。高程基准:采用1985国家高程基准。时间基准:GPS测量采用世界协调时(UTC时间)。3.2.2 GPS外业数据采集此次外业数据获取的方法采用的是GPS快
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