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[摘要]在地籍测量项目中，需要进行导线测量。目前导线测量常用全站仪导线测量法，存在累积误差且效率低下。介绍了GPS快速静态定位技术的工作原理，并对其在地籍控制测量中应用的工作流程进行了研究。数据处理结果及全站仪的检查结果，GPS快速静态测量结果精度较高，可以满足一级导线的精度要求。
[关键词]地籍控制测量 快速静态 精度检查 GPS
[中图分类号] TD173 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-11-99-1
地籍测量时需要进行导线测量，一般采用全站仪导线方法。全站仪测量过程繁琐，数据处理难度大，且存在累积误差，效率相对低下。GPS定位技术是测绘领域的一次革命，其静态相对定位作业模式精度很高，但观测的时段长，主要适合长距离、高精度、高等级的大地控制测量和精密工程控制测量等。GPS快速静态定位具有作业速度快的显著特点，流动站不必对观测卫星一直保持连续跟踪，适合一般控制网的加密和点较多、点距较远的定位测量。可见，GPS快速静态测量技术适用于地籍导线控制测量。
1方法
GPS快速静态定位的工作原理是通过GPS接收机接收4颗以上通讯卫星信号，解算出卫星到GPS接收机的距离，通过卫星在地心坐标系的位置确定GPS接收机在该坐标系中的位置，从而解算出多个GPS接收机的相对位置，达到相对定位的目的[3]。常在是在两个或多个已知点上架设接收机，称之为基准站，并让其连续观测；同时在未知点上架设GPS接收机，该时段结束后，移动到另一未知点进行下一时段的观测。双基准站 GPS 快速静态定位作业模式观测时间可缩短为10min-20min，布网便捷、效率高，弥补了单基站不构成闭合图形、检核条件少、可靠性差等缺陷；双基准站在进行观测时，构成三角形（多边形）检核条件增强，强化网的结构；经检验采用双频 GPS 接收机进行快速静态定位双基准站作业模式，在加密控制网中应用广泛、稳定可靠。
2 GPS快速静态在地籍控制测量中的应用
2.1项目概况
某县农村集体土地使用权确权登记发证项目中，需要布设控制点。该项目涉及三个乡镇，107个行政村，面积约32km2，时间紧，任务重，要求高。若使用全站仪导线法测量，费时费力，工作量较大，且存在累积误差，故使用双基准站GPS快速静态定位技术进行测量。
2.2点位选择及测量要求
控制点应选择通视条件良好、土质坚实、稳固可靠的区域。要求有利于控制点加密和扩展，至少有一个通视方向，上空15°范围内无高大的建筑物，点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的干扰源或强烈反射卫星信号的物体。
观测前，应对接收机进行预热和静置，同时应检查电池的容量、接收机的内存和储存空间是否充足；天线安置的对中误差，不应大于2mm，天线高的量取应精确至1mm；观测中，应避免在接收机近旁使用无线电通信工具；作业同时，应做好测站记录，包括控制点点名、接收机序列号、仪器高、开关机时间等相关的测站信息。根据本项目的技术设计，流动站到基准站的距离小于10km，流动站的观测时长15分钟。
2.3数据处理及平差
采用仪器自带软件进行基线向量解算，解算前对原始观测数据进行预处理，剔除观测质量不好的数据，对不理想的解算成果采用改变卫星高度角、删除观测值残差比较大的时段、选取不同的参考卫星等方法进行干预，并重新解算。经统计，本次观测GPS同步环闭合差最大为1.9cm，允许误差为4.1cm；异步环闭合差最大为2.9cm，允许误差为8.7cm。可以看出，本次观测GPS基线质量可靠，数据处理合理，不含明显粗差，基线指标均满足相关规范的限差要求。
首先进行三维无约束平差。三维无约束平差的目的是检查基线向量的内符合精度、系统误差和粗差，评定GPS控制网的内符合精度。满足要求后以双基准站为起算点，进行约束平差，平差后最弱点的点位精度X方向为±0.87cm，Y方向±1.36cm。最弱边基线长为783.291m，基线比例残差为2.55ppm，均满足相关规范的限差要求。
2.4精度检核
碎步测量时，使用全站仪对导线精度进行检核，并以全站仪测量的距离为真值，计算边长中误差为1.45cm。可以看出，使用快速静态方法测量的一级导线点不存在系统误差；控制点间距离与全站仪测量距离吻合。使用快速静态方法测量可以满足一级导线的精度要求。
3应该注意的问题
快速静态定位网的布设及观测时须注意以下问题：
（1）点的布设应避开大的障碍物， 避免遮挡卫星信号。
（2）点的布设应避开强辐射的电磁波源、微波源、高压线等，以免影响GPS信号。
（3）不要将点布设在大的水域及具有强反射的物体附近，免多路径误差。
（4）点的布设应考虑到 GPS相应等级的平均边长及同步环边数。
（5）相邻两个观测单元之间的流动站需要有重合点，检查不同基准站的数据对比情况。
（6）当网中相邻点间距离小于该级别所要求的相邻点间最小距离时， 两相邻点必须直接进行同步观测。
（7）利用双参考站作业方式时，不同观测单元的基准基线宜相互联结，以构成整个网的骨架。
4结论
在地籍控制测量项目中，使用双基准站GPS快速静态测量方法进行定位时，同一观测时段内基准站的观测数据不能中断，基准站和流动站的设置采样间隔应保持一致，对于特殊的点位可适当延长观测时间。精度检核结果可以看出，GPS快速静态定位精度较高，在作业半径10km的情况下，可以满足一级导线测量的精度要求。有GPS快速静态测量方法测量时间短，精度较高，省时省力，在地籍控制测量中应用广泛。
参考文献
[1]谢建春，陈同峰，宋朝辉.GPS快速静态定位技术在地籍调查中的应用[J].地矿测绘，2010，26（4）：22-24.
[2]苏恒，鲁皑，姚朝定，等.双基准站进行GPS快速静态定位的方法及可靠性分析[J]城市勘测，2013，（1）：111-114.
[3]闫崇勋，闫振华，崔家立.GPS快速静态定位与全站仪导线几何水准对比试验精度分析[J]城市勘测.2010，（1）：56-57.
[关键词]地籍控制测量 快速静态 精度检查 GPS
[中图分类号] TD173 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-11-99-1
地籍测量时需要进行导线测量，一般采用全站仪导线方法。全站仪测量过程繁琐，数据处理难度大，且存在累积误差，效率相对低下。GPS定位技术是测绘领域的一次革命，其静态相对定位作业模式精度很高，但观测的时段长，主要适合长距离、高精度、高等级的大地控制测量和精密工程控制测量等。GPS快速静态定位具有作业速度快的显著特点，流动站不必对观测卫星一直保持连续跟踪，适合一般控制网的加密和点较多、点距较远的定位测量。可见，GPS快速静态测量技术适用于地籍导线控制测量。
1方法
GPS快速静态定位的工作原理是通过GPS接收机接收4颗以上通讯卫星信号，解算出卫星到GPS接收机的距离，通过卫星在地心坐标系的位置确定GPS接收机在该坐标系中的位置，从而解算出多个GPS接收机的相对位置，达到相对定位的目的[3]。常在是在两个或多个已知点上架设接收机，称之为基准站，并让其连续观测；同时在未知点上架设GPS接收机，该时段结束后，移动到另一未知点进行下一时段的观测。双基准站 GPS 快速静态定位作业模式观测时间可缩短为10min-20min，布网便捷、效率高，弥补了单基站不构成闭合图形、检核条件少、可靠性差等缺陷；双基准站在进行观测时，构成三角形（多边形）检核条件增强，强化网的结构；经检验采用双频 GPS 接收机进行快速静态定位双基准站作业模式，在加密控制网中应用广泛、稳定可靠。
2 GPS快速静态在地籍控制测量中的应用
2.1项目概况
某县农村集体土地使用权确权登记发证项目中，需要布设控制点。该项目涉及三个乡镇，107个行政村，面积约32km2，时间紧，任务重，要求高。若使用全站仪导线法测量，费时费力，工作量较大，且存在累积误差，故使用双基准站GPS快速静态定位技术进行测量。
2.2点位选择及测量要求
控制点应选择通视条件良好、土质坚实、稳固可靠的区域。要求有利于控制点加密和扩展，至少有一个通视方向，上空15°范围内无高大的建筑物，点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的干扰源或强烈反射卫星信号的物体。
观测前，应对接收机进行预热和静置，同时应检查电池的容量、接收机的内存和储存空间是否充足；天线安置的对中误差，不应大于2mm，天线高的量取应精确至1mm；观测中，应避免在接收机近旁使用无线电通信工具；作业同时，应做好测站记录，包括控制点点名、接收机序列号、仪器高、开关机时间等相关的测站信息。根据本项目的技术设计，流动站到基准站的距离小于10km，流动站的观测时长15分钟。
2.3数据处理及平差
采用仪器自带软件进行基线向量解算，解算前对原始观测数据进行预处理，剔除观测质量不好的数据，对不理想的解算成果采用改变卫星高度角、删除观测值残差比较大的时段、选取不同的参考卫星等方法进行干预，并重新解算。经统计，本次观测GPS同步环闭合差最大为1.9cm，允许误差为4.1cm；异步环闭合差最大为2.9cm，允许误差为8.7cm。可以看出，本次观测GPS基线质量可靠，数据处理合理，不含明显粗差，基线指标均满足相关规范的限差要求。
首先进行三维无约束平差。三维无约束平差的目的是检查基线向量的内符合精度、系统误差和粗差，评定GPS控制网的内符合精度。满足要求后以双基准站为起算点，进行约束平差，平差后最弱点的点位精度X方向为±0.87cm，Y方向±1.36cm。最弱边基线长为783.291m，基线比例残差为2.55ppm，均满足相关规范的限差要求。
2.4精度检核
碎步测量时，使用全站仪对导线精度进行检核，并以全站仪测量的距离为真值，计算边长中误差为1.45cm。可以看出，使用快速静态方法测量的一级导线点不存在系统误差；控制点间距离与全站仪测量距离吻合。使用快速静态方法测量可以满足一级导线的精度要求。
3应该注意的问题
快速静态定位网的布设及观测时须注意以下问题：
（1）点的布设应避开大的障碍物， 避免遮挡卫星信号。
（2）点的布设应避开强辐射的电磁波源、微波源、高压线等，以免影响GPS信号。
（3）不要将点布设在大的水域及具有强反射的物体附近，免多路径误差。
（4）点的布设应考虑到 GPS相应等级的平均边长及同步环边数。
（5）相邻两个观测单元之间的流动站需要有重合点，检查不同基准站的数据对比情况。
（6）当网中相邻点间距离小于该级别所要求的相邻点间最小距离时， 两相邻点必须直接进行同步观测。
（7）利用双参考站作业方式时，不同观测单元的基准基线宜相互联结，以构成整个网的骨架。
4结论
在地籍控制测量项目中，使用双基准站GPS快速静态测量方法进行定位时，同一观测时段内基准站的观测数据不能中断，基准站和流动站的设置采样间隔应保持一致，对于特殊的点位可适当延长观测时间。精度检核结果可以看出，GPS快速静态定位精度较高，在作业半径10km的情况下，可以满足一级导线测量的精度要求。有GPS快速静态测量方法测量时间短，精度较高，省时省力，在地籍控制测量中应用广泛。
参考文献
[1]谢建春，陈同峰，宋朝辉.GPS快速静态定位技术在地籍调查中的应用[J].地矿测绘，2010，26（4）：22-24.
[2]苏恒，鲁皑，姚朝定，等.双基准站进行GPS快速静态定位的方法及可靠性分析[J]城市勘测，2013，（1）：111-114.
[3]闫崇勋，闫振华，崔家立.GPS快速静态定位与全站仪导线几何水准对比试验精度分析[J]城市勘测.2010，（1）：56-57.