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摘要:GPS在地籍测量方面有着广阔的发展应用前景。下文笔者主要对地籍测量中的GPS技术的运用进行了探讨。
关键词：GPS；地籍测量；应用
Abstract: the GPS in cadastral survey has wide development and application prospect. Below the author mainly to the cadastre survey of the use of the GPS technology are discussed in this paper.
Keywords: GPS; Cadastre survey; application
中图分类号：P271文献标识码： A 文章编号：
1 地籍测绘的精度标准
1.1地籍图的精度标准
界址点坐标是在某一特定的坐标系中界址点地理位置的数学表达。它是确定地块(宗地)地理位置的依据，是量算宗地面积的基础数据。界址点坐标对实地的界址点起着法律上的保护作用。一旦界址点标志被移动或破坏，则可根据已有的界址点坐标，用测量放样的方法恢复界址点的位置。如把界址点坐标输入计算机，则可以方便地进行管理和用于规划设计。一般界址点的精度是根据当地的实际情况来进行给定的,这是由于当地的经济发展不能达到国家的使用标准。在我国,由于地区经济的发展有差异,对界址点的精度确定分为不同的等级。详见精度等级表1
表1界址点精度的要求
1.2地籍控制测量精度标准
地籍控制测量遵循逐级递减、由整体到部分的控制(分级布网,但也可越級布网)原则。
地籍平面直角坐标系统的确定要参照国家的相关标准进行确定,条件不允许的地区可根据当地的实际需要进行设立坐标系,但是要合理精确。精度指标是GPS网技术的主要核心,它的精度测量准确直接影响着GPS网的设计方案、测量规划和数据记载处理方法。测量的精度是依据界址点和地籍图的精度为依据的。按照《地籍测量规范》中规定,相对起算点的误差在±0.05m左右。
2 设立GPS地籍的控制网
2.1控制网的策划方案和实施
在进行控制网的设立过程中,要参照国家的相关标准进行策划,科学、合理的对控制网进行规划设计。大多数地籍控制网都可以划分成3个等级,二、三、四等三角网、边角网、边界网(锁),以及一、二导线网和相关的GPS网等。不同的地籍控制点要根据当地地区的发展而定,从而采取相关的措施进行管理控制。在运用GPS网技术对地籍进行控制的时候,如果有不常规的三角网的时候,一般都采取各边保持等边的原则。
2.1.1相关准则标准的设计。当前施工标准中把GPS网的基准主要集中为网的位置基准、方向基准、尺度基准等,在选择网的基准时主要是利用网的整体平差计算后得到的。通常所说的GPS网的基准设计多数是用于定位网的位置基准问题。在选择网的位置基准中我们能把网中一点的坐标值进行固定操作后放宽权限,这样就能利用自由网伪逆平差对网的位置基准加以制定。把最小约束法来实现GPS网的平差并不会给网的定向、尺度造成影响,平差后网的方向与尺度在精度指标上都是保持一致的,而网的位置、点位精度往往存在较大的差异。对网进行相应点的坐标值开展固定中,我们必须要对不同的坐标值并实施固定,当网的位置基准处于相同水平后可以把GPS网的方向、尺度进行调整,以达到观察检测的最佳位置。
2.1.2选点与观测方案的策划。考虑到不同的GPS测量观测站间没有彼此通视的具体要求,并且每个网中的图形也呈现了多种状况。因此,在确定工作点位置时需要根据具体的情况而定。另外,点位确定的情况常会给测量结果造成相应的影响,这就需要在选点工作之前做好准备,对相关的地理信息资料实施收集处理,掌握原有标志点的具体布置状况来选择最佳的观测站的位置。为了保证数据信号的顺利传输,在点位的布置中不亦确定于斜坡上,且所选择的位置必须达到观测、记录等标准的具体需要。
依据GPS创建的地籍测量控制网,其点间无需每个地方均进行通视,对每个点保持2个方向的通视即可,而少数点设置1个方向通视。点间距离的大小需根据具体情况调整,无需考虑到图形结构形式,每个GPS网的最短边需控制在700-900m,长边最大在20-30km。点位时需要根据具体情况而定,以满足使用要求为准。
干扰GPS定位精度的因素是多个方面的,而观测卫星的几何布置情况则是常见的因素之一。因而,考虑到需把握最好的观测时期,在观测计划进行拟定过程中,必须要对GPS卫星的可见性图实施编制。在GPS定位时需要重点对观测卫星与地面测站构造的图形结构进行观察,在强度因子的选择上需把空间位置精度因子当成典范,针对绝对定位、相对定位等,都必须要达到具体的标准需要。选择了最佳观测时间之后需按照计划安排展开操作,其中必须要与网的规模、精度要求、作业数量等相关问题针对性处理,对具体的工程安排应该加以科学的规划。
2.2开展数据监测的有关方案
GPS数据的预处理主要是进行一系列的编辑、运算、加工等,通过制定详细的操作编辑、加工整合等流程,把不同形式的专用信息文件进行分流处理,这样可以为后面的平差计算进行准备。在完成观测任务之后需要对外业的观测数据质量采取综合检查审核的方式,这样可以尽早察觉到存在的异常情况,以尽早采取措施加以处理。对同步边观测数据实施检核,其重点在于观测数据剔除、观值之间的偏差,检核的关键在于对每种模型之间的变化情况进行调整。而残差分析则是试图把观测值中的偶然差进行分离操作。
3 测量GPS地籍的措施
3.1测量的预期准备
在测量之前需进行相关方面的准备,其主要内容有:掌握接收机的操作,熟悉差分处理软件的运用,完善野外测量操作的步骤等。对地籍测量的各方情况进行分析后,再选择针对性的GPS测量流程。另一方面,必须要对测量队伍进行全面组织,每个队伍必须要安排仪器操作、记录资料等名工作者。记录员主要是对土地的具体情况加以记录,而操纵者则是运用GPS接收机来收发监测信号,以保证测量工作的顺利进行。
3.2现有绘测控制网的评估与加密
对于已经勘测的地区必须知道一定的控制点以便测量。如果没有足够的测量点,或者控制点不够多,可以采用GPS静态分析进行定位,把已知点进行引点或者加密。
3.3数据布置与编码
通常情况下,若仅选择1台GPS接收机当成基准站,那么需要设置的测站GPS接收机应有2-3台,其可在相同时间里完成操作。要想防止数据在处理过程中出现混乱状态,则需要根据各台流动站GPS接收机实施编码,如I号, 2号, 3号,……, N号。对不同的接收机实施测量中,其涉及到的数据文件名应该具备日期、机号、文件等多方面的信息,以对数据内部完成需要的操作处理。另外,对于野外测量中不仅要采集权属界线的空间坐标,也要进行采集权属操作,收集到不同的土地信息。这就需要在进行测量前针对不同的属性实施统一编码。
3.4流动站GPS接收机的数据采集
根据目前的地籍测量状况看,我们在采集过程中应该重点做好两大方面的数据收集,主要包括:地块坐标数据、属性数据等。在测量之前把GPS接收机打开,确定4颗或更多的卫星,到达Setup菜单后完成初始化,并布置相应的采样率和天线视角。一般移动站和天线视角要比基准站的天线视角大,这就需要移动站离基准站的距离在增加100km后,其移动站的天线视角相应增加1°,以此来保证移动站内部的GPS卫星信息能及时接收。GPS接收机的布置情况,可装置在自行车、摩托车、汽车等不同设备上。从实际的测量结果显示,把GPS接收机的时速控制在60km的汽车时,其不会给测量精度造成干扰。而天线必须架设于支撑杆上,且举过人的头顶后垂直移动天线,防止受到其它物体的干扰,避免给测量信号的收集、数据信息处理带来不便。
4 结语
随着GPS技术的不断发展，将GPS技术运用于地籍测量，同传统方法相比，不仅在降低作业的强度，而且在测量速度、精度方面都得到了用户的认可。同时，结合RS和GIS技术，将3S技术同时应用于地籍测量，并与其它测量方法相结合，这样可产生巨大的经济和社会效益，GPS在地籍测量方面也将获得更为广阔的发展应用前景。
参考文献
[1]贾峻峰.地籍测量基本方法研究［J］.科技资讯,2009.
[2]蔡连举，魏毅.GPS-RTK在地形、地籍控制测量中的应用[J]．硅谷，2010．
[3]陈朝晖.GPS技术在土地测绘地籍控制测量的应用［J］.河北农业科学,2008.
关键词：GPS；地籍测量；应用
Abstract: the GPS in cadastral survey has wide development and application prospect. Below the author mainly to the cadastre survey of the use of the GPS technology are discussed in this paper.
Keywords: GPS; Cadastre survey; application
中图分类号：P271文献标识码： A 文章编号：
1 地籍测绘的精度标准
1.1地籍图的精度标准
界址点坐标是在某一特定的坐标系中界址点地理位置的数学表达。它是确定地块(宗地)地理位置的依据，是量算宗地面积的基础数据。界址点坐标对实地的界址点起着法律上的保护作用。一旦界址点标志被移动或破坏，则可根据已有的界址点坐标，用测量放样的方法恢复界址点的位置。如把界址点坐标输入计算机，则可以方便地进行管理和用于规划设计。一般界址点的精度是根据当地的实际情况来进行给定的,这是由于当地的经济发展不能达到国家的使用标准。在我国,由于地区经济的发展有差异,对界址点的精度确定分为不同的等级。详见精度等级表1
表1界址点精度的要求
1.2地籍控制测量精度标准
地籍控制测量遵循逐级递减、由整体到部分的控制(分级布网,但也可越級布网)原则。
地籍平面直角坐标系统的确定要参照国家的相关标准进行确定,条件不允许的地区可根据当地的实际需要进行设立坐标系,但是要合理精确。精度指标是GPS网技术的主要核心,它的精度测量准确直接影响着GPS网的设计方案、测量规划和数据记载处理方法。测量的精度是依据界址点和地籍图的精度为依据的。按照《地籍测量规范》中规定,相对起算点的误差在±0.05m左右。
2 设立GPS地籍的控制网
2.1控制网的策划方案和实施
在进行控制网的设立过程中,要参照国家的相关标准进行策划,科学、合理的对控制网进行规划设计。大多数地籍控制网都可以划分成3个等级,二、三、四等三角网、边角网、边界网(锁),以及一、二导线网和相关的GPS网等。不同的地籍控制点要根据当地地区的发展而定,从而采取相关的措施进行管理控制。在运用GPS网技术对地籍进行控制的时候,如果有不常规的三角网的时候,一般都采取各边保持等边的原则。
2.1.1相关准则标准的设计。当前施工标准中把GPS网的基准主要集中为网的位置基准、方向基准、尺度基准等,在选择网的基准时主要是利用网的整体平差计算后得到的。通常所说的GPS网的基准设计多数是用于定位网的位置基准问题。在选择网的位置基准中我们能把网中一点的坐标值进行固定操作后放宽权限,这样就能利用自由网伪逆平差对网的位置基准加以制定。把最小约束法来实现GPS网的平差并不会给网的定向、尺度造成影响,平差后网的方向与尺度在精度指标上都是保持一致的,而网的位置、点位精度往往存在较大的差异。对网进行相应点的坐标值开展固定中,我们必须要对不同的坐标值并实施固定,当网的位置基准处于相同水平后可以把GPS网的方向、尺度进行调整,以达到观察检测的最佳位置。
2.1.2选点与观测方案的策划。考虑到不同的GPS测量观测站间没有彼此通视的具体要求,并且每个网中的图形也呈现了多种状况。因此,在确定工作点位置时需要根据具体的情况而定。另外,点位确定的情况常会给测量结果造成相应的影响,这就需要在选点工作之前做好准备,对相关的地理信息资料实施收集处理,掌握原有标志点的具体布置状况来选择最佳的观测站的位置。为了保证数据信号的顺利传输,在点位的布置中不亦确定于斜坡上,且所选择的位置必须达到观测、记录等标准的具体需要。
依据GPS创建的地籍测量控制网,其点间无需每个地方均进行通视,对每个点保持2个方向的通视即可,而少数点设置1个方向通视。点间距离的大小需根据具体情况调整,无需考虑到图形结构形式,每个GPS网的最短边需控制在700-900m,长边最大在20-30km。点位时需要根据具体情况而定,以满足使用要求为准。
干扰GPS定位精度的因素是多个方面的,而观测卫星的几何布置情况则是常见的因素之一。因而,考虑到需把握最好的观测时期,在观测计划进行拟定过程中,必须要对GPS卫星的可见性图实施编制。在GPS定位时需要重点对观测卫星与地面测站构造的图形结构进行观察,在强度因子的选择上需把空间位置精度因子当成典范,针对绝对定位、相对定位等,都必须要达到具体的标准需要。选择了最佳观测时间之后需按照计划安排展开操作,其中必须要与网的规模、精度要求、作业数量等相关问题针对性处理,对具体的工程安排应该加以科学的规划。
2.2开展数据监测的有关方案
GPS数据的预处理主要是进行一系列的编辑、运算、加工等,通过制定详细的操作编辑、加工整合等流程,把不同形式的专用信息文件进行分流处理,这样可以为后面的平差计算进行准备。在完成观测任务之后需要对外业的观测数据质量采取综合检查审核的方式,这样可以尽早察觉到存在的异常情况,以尽早采取措施加以处理。对同步边观测数据实施检核,其重点在于观测数据剔除、观值之间的偏差,检核的关键在于对每种模型之间的变化情况进行调整。而残差分析则是试图把观测值中的偶然差进行分离操作。
3 测量GPS地籍的措施
3.1测量的预期准备
在测量之前需进行相关方面的准备,其主要内容有:掌握接收机的操作,熟悉差分处理软件的运用,完善野外测量操作的步骤等。对地籍测量的各方情况进行分析后,再选择针对性的GPS测量流程。另一方面,必须要对测量队伍进行全面组织,每个队伍必须要安排仪器操作、记录资料等名工作者。记录员主要是对土地的具体情况加以记录,而操纵者则是运用GPS接收机来收发监测信号,以保证测量工作的顺利进行。
3.2现有绘测控制网的评估与加密
对于已经勘测的地区必须知道一定的控制点以便测量。如果没有足够的测量点,或者控制点不够多,可以采用GPS静态分析进行定位,把已知点进行引点或者加密。
3.3数据布置与编码
通常情况下,若仅选择1台GPS接收机当成基准站,那么需要设置的测站GPS接收机应有2-3台,其可在相同时间里完成操作。要想防止数据在处理过程中出现混乱状态,则需要根据各台流动站GPS接收机实施编码,如I号, 2号, 3号,……, N号。对不同的接收机实施测量中,其涉及到的数据文件名应该具备日期、机号、文件等多方面的信息,以对数据内部完成需要的操作处理。另外,对于野外测量中不仅要采集权属界线的空间坐标,也要进行采集权属操作,收集到不同的土地信息。这就需要在进行测量前针对不同的属性实施统一编码。
3.4流动站GPS接收机的数据采集
根据目前的地籍测量状况看,我们在采集过程中应该重点做好两大方面的数据收集,主要包括:地块坐标数据、属性数据等。在测量之前把GPS接收机打开,确定4颗或更多的卫星,到达Setup菜单后完成初始化,并布置相应的采样率和天线视角。一般移动站和天线视角要比基准站的天线视角大,这就需要移动站离基准站的距离在增加100km后,其移动站的天线视角相应增加1°,以此来保证移动站内部的GPS卫星信息能及时接收。GPS接收机的布置情况,可装置在自行车、摩托车、汽车等不同设备上。从实际的测量结果显示,把GPS接收机的时速控制在60km的汽车时,其不会给测量精度造成干扰。而天线必须架设于支撑杆上,且举过人的头顶后垂直移动天线,防止受到其它物体的干扰,避免给测量信号的收集、数据信息处理带来不便。
4 结语
随着GPS技术的不断发展，将GPS技术运用于地籍测量，同传统方法相比，不仅在降低作业的强度，而且在测量速度、精度方面都得到了用户的认可。同时，结合RS和GIS技术，将3S技术同时应用于地籍测量，并与其它测量方法相结合，这样可产生巨大的经济和社会效益，GPS在地籍测量方面也将获得更为广阔的发展应用前景。
参考文献
[1]贾峻峰.地籍测量基本方法研究［J］.科技资讯,2009.
[2]蔡连举，魏毅.GPS-RTK在地形、地籍控制测量中的应用[J]．硅谷，2010．
[3]陈朝晖.GPS技术在土地测绘地籍控制测量的应用［J］.河北农业科学,2008.