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摘要：作者结合多年的工作经验介绍了地籍测量中GPS应用方法，并对地籍的控制网和测量GPS地籍的方法进行了分析。
关键词： 地籍测绘 GPS技术 控制网
Abstract: the author combined with years of the worked experience introduces cadastral GPS application of methods, and the cadastre of control nets and the cadastre of GPS measurement methods are analyzed.
Keywords: cadastral surveying and mapping GPS technology control nets
中图分类号：P228.4文献标识码：A 文章编号：
1、地籍测绘的精度标准
11地籍图的精度标准
地籍测量就是只界址点和边界点的坐标、土地的边界线、房屋、楼房的实际使用轮廓的面积和马路与公路以及高速等各方面的交通路线,还有水利工程的实地测量等等。一般界址点和界址线是测量的空间或者其它建筑的主要点, 界址点的坐标确定是通过实际勘测得出的一组精确数据, 这种方法就是界址点的数学表达式。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
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,但也可越级布网) 原则。
地籍控制测量大致可以分为两大类: 一种是基本控制测量, 另一种是地籍控制测量。地籍的基本测量分为4 个等级, 可以根据等级布置相应的等级三角网(锁)、边界网、GPS 网等。在进行地籍测量工作的时候, 如果依据基本控制测量可以分为一、二两个等级, 布置相对应的三角网、GPS网、导线网等。
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
21 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。
当前施工标准中将GPS 网的基准主要都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还是利用网的整体平差计算后所得到的。通常所说的GPS 网的基准设计多数是用于在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。对网进行相对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在相同水平后可以将GPS网的方向、尺度来进行调整, 确保达到观察检测的最佳位置。
2．1． 2 选点与观测方案的策划。
应想到不同的GPS 测量在观测站间没有彼此通视的详细要求, 并且每个网中的图形都呈现了各种状况。因此, 在确定工作点位置时必须要按照具体的情况而定。另外,点位确定的情况常会给测量结果造成有关的影响, 这就需要在选点工作之前做好准备, 对于有关的地理信息资料实施收集的处理, 掌握好原有标志点的具体布置状况来选择最佳的观测站的位置。为了确保数据信号的顺利传输, 在点位的布置中不亦确定了于斜坡上, 且所选择的位置必须达到观测、记录等标准的具体需要。
以GPS创建的地籍测量控制网, 其点间不用每个地方都进行通视, 对每个点保持2个方向的通视就可以, 而少数点设置1 个方向通视。点间距离的大小需根據具体情况调整, 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。
影响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, 在强度的因子选择需要的将空间位置精度因子当成典范,针对绝对的定位、相对定位等, 都一定要达到详细的标准需要。选择了较好的观测时间之后再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 的数据在预处理重要就是进行有关的编辑、运算、加工等,经过制定详细的操作编辑、加工整合等各流程, 再将不同形式的专用信息文件进行分流处理, 这样就可以为后面的平差计算进行准备。为了可以提高外业检测的质量水平, 我们一定要做好针对性的外业检核, 这是确保预期定位精度的最佳方式。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。而残差分析就是试图把观测值中的偶然差进行分离的操作。选用GPS技术完成地籍控制测量时一定要对早期收集到的数据实施有效处理, 这样就可以将各基线向量确定下来。之后则可以对同步边观测数据实施检核、观测等操作, 从而保证了GPS 测量规范的精度指标的具体要求。
3、测量GPS地籍的方法
3．1 测量的预期准备
在测量之前必须要进行相关方面的准备, 其主要内容有: 掌握接收机的操作, 熟悉差分处理软件应用, 完善野外测量所操作的步骤等。对地籍测量的每方面情况进行分析后, 再选择有针对性的GPS 测量流程。另一方面就是对测量队伍做全面组织, 每个队伍都要安排仪器操作、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
在一般情况下, 如果选用1 台GPS 接收机当成基准站, 那么就必须设置的测站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。对于那些的接收机实施测量中, 其涉及到的数据文件名一定要具备日期、机号、文件等各方面的信息, 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
结合目前的地籍测量情况, 我们在采集过程中要重点做好两大方面的数据收集, 主要包括了: 地块坐标的数据、属性数据等。在测量之前应将GPS接收机打开, 确定4颗或更多的卫星, 到达Setup菜单后就是完成初始化, 并布置相应的采样率和天线视角。一般移动站与天线视角要比基准站的天线视角大, 这样就必须要移动站离基准站的距离再增加100km 后, 其移动站的天线视角相应增加1, 以此来确保移动站内部的GPS 卫星信息可以及时接收。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。以实际的测量结果所显示, 将GPS接收机的时速控制在60km 的汽车时, 就不会给测量精度带来干扰。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。
3．5 处理内业差分的办法
在对地籍进行内业差分处理和分析的时候, 一般都是结合基准站和流动站采集的观测数据, 在根据差分计算处理分析得出移动站在不同时刻的坐标点。普通的GPS 接收机都会装有差分软件, 以方便对数据的查分处理。常运用的差分处理方法有: 位置差分、伪距静态差分等。例如在使用Prom arkX- CM 接收机时, 接收机可以接受到10 个频道, 完成对L1 载波和C /A 码的实施勘测, 同时还可以完成对RTCM 差分信息的接受, 完成相应的移动差分、位置差分等相关数据采集工作, 这种方法在野外进行数据采集的时候运用比较多。
4、結语
GPS 测绘技术的应用使地籍测量更加快速、精确的测量, 不仅提高了数据接受的速度, 而且还改善了传统的计量方法, 提升了地籍的管理实施水平, 对测量的科学、合理、高效又迈进了一大步,让测量工作稳定顺利的进行。
参考文献
[ 1 ]李明峰, 冯宝红, 刘三枝. GPS 定位技术及其应用[M ].北京: 国防工业出版社, 2006.
[ 2 ]徐绍栓, GPS 定位技术在地籍测量中的应用及发展前景[ J] . 中国土地科学, Vo l9. N0. 2, 1995. 3.
[ 3 ]李国伟, GPS 在土地测绘中的应用及前景[ J] 中国土地科学, Vo.l 9, No. 4, 1995. 7.
[ 4 ]徐绍栓, GPS 定位技术在地籍测量中的应用及发展前景[ J] . 中国土地科学, Vo l9. N O. 2, 1995. 3.
[ 5 ]国家测绘局测绘标准化研究所. GB /T 18314- 2001 全球定位系统GPS 测量规范[ S] . 北京: 中国标准出版社, 2001.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词： 地籍测绘 GPS技术 控制网
Abstract: the author combined with years of the worked experience introduces cadastral GPS application of methods, and the cadastre of control nets and the cadastre of GPS measurement methods are analyzed.
Keywords: cadastral surveying and mapping GPS technology control nets
中图分类号：P228.4文献标识码：A 文章编号：
1、地籍测绘的精度标准
11地籍图的精度标准
地籍测量就是只界址点和边界点的坐标、土地的边界线、房屋、楼房的实际使用轮廓的面积和马路与公路以及高速等各方面的交通路线,还有水利工程的实地测量等等。一般界址点和界址线是测量的空间或者其它建筑的主要点, 界址点的坐标确定是通过实际勘测得出的一组精确数据, 这种方法就是界址点的数学表达式。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
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,但也可越级布网) 原则。
地籍控制测量大致可以分为两大类: 一种是基本控制测量, 另一种是地籍控制测量。地籍的基本测量分为4 个等级, 可以根据等级布置相应的等级三角网(锁)、边界网、GPS 网等。在进行地籍测量工作的时候, 如果依据基本控制测量可以分为一、二两个等级, 布置相对应的三角网、GPS网、导线网等。
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
21 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。
当前施工标准中将GPS 网的基准主要都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还是利用网的整体平差计算后所得到的。通常所说的GPS 网的基准设计多数是用于在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。对网进行相对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在相同水平后可以将GPS网的方向、尺度来进行调整, 确保达到观察检测的最佳位置。
2．1． 2 选点与观测方案的策划。
应想到不同的GPS 测量在观测站间没有彼此通视的详细要求, 并且每个网中的图形都呈现了各种状况。因此, 在确定工作点位置时必须要按照具体的情况而定。另外,点位确定的情况常会给测量结果造成有关的影响, 这就需要在选点工作之前做好准备, 对于有关的地理信息资料实施收集的处理, 掌握好原有标志点的具体布置状况来选择最佳的观测站的位置。为了确保数据信号的顺利传输, 在点位的布置中不亦确定了于斜坡上, 且所选择的位置必须达到观测、记录等标准的具体需要。
以GPS创建的地籍测量控制网, 其点间不用每个地方都进行通视, 对每个点保持2个方向的通视就可以, 而少数点设置1 个方向通视。点间距离的大小需根據具体情况调整, 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。
影响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, 在强度的因子选择需要的将空间位置精度因子当成典范,针对绝对的定位、相对定位等, 都一定要达到详细的标准需要。选择了较好的观测时间之后再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 的数据在预处理重要就是进行有关的编辑、运算、加工等,经过制定详细的操作编辑、加工整合等各流程, 再将不同形式的专用信息文件进行分流处理, 这样就可以为后面的平差计算进行准备。为了可以提高外业检测的质量水平, 我们一定要做好针对性的外业检核, 这是确保预期定位精度的最佳方式。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。而残差分析就是试图把观测值中的偶然差进行分离的操作。选用GPS技术完成地籍控制测量时一定要对早期收集到的数据实施有效处理, 这样就可以将各基线向量确定下来。之后则可以对同步边观测数据实施检核、观测等操作, 从而保证了GPS 测量规范的精度指标的具体要求。
3、测量GPS地籍的方法
3．1 测量的预期准备
在测量之前必须要进行相关方面的准备, 其主要内容有: 掌握接收机的操作, 熟悉差分处理软件应用, 完善野外测量所操作的步骤等。对地籍测量的每方面情况进行分析后, 再选择有针对性的GPS 测量流程。另一方面就是对测量队伍做全面组织, 每个队伍都要安排仪器操作、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
在一般情况下, 如果选用1 台GPS 接收机当成基准站, 那么就必须设置的测站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。对于那些的接收机实施测量中, 其涉及到的数据文件名一定要具备日期、机号、文件等各方面的信息, 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
结合目前的地籍测量情况, 我们在采集过程中要重点做好两大方面的数据收集, 主要包括了: 地块坐标的数据、属性数据等。在测量之前应将GPS接收机打开, 确定4颗或更多的卫星, 到达Setup菜单后就是完成初始化, 并布置相应的采样率和天线视角。一般移动站与天线视角要比基准站的天线视角大, 这样就必须要移动站离基准站的距离再增加100km 后, 其移动站的天线视角相应增加1, 以此来确保移动站内部的GPS 卫星信息可以及时接收。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。以实际的测量结果所显示, 将GPS接收机的时速控制在60km 的汽车时, 就不会给测量精度带来干扰。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。
3．5 处理内业差分的办法
在对地籍进行内业差分处理和分析的时候, 一般都是结合基准站和流动站采集的观测数据, 在根据差分计算处理分析得出移动站在不同时刻的坐标点。普通的GPS 接收机都会装有差分软件, 以方便对数据的查分处理。常运用的差分处理方法有: 位置差分、伪距静态差分等。例如在使用Prom arkX- CM 接收机时, 接收机可以接受到10 个频道, 完成对L1 载波和C /A 码的实施勘测, 同时还可以完成对RTCM 差分信息的接受, 完成相应的移动差分、位置差分等相关数据采集工作, 这种方法在野外进行数据采集的时候运用比较多。
4、結语
GPS 测绘技术的应用使地籍测量更加快速、精确的测量, 不仅提高了数据接受的速度, 而且还改善了传统的计量方法, 提升了地籍的管理实施水平, 对测量的科学、合理、高效又迈进了一大步,让测量工作稳定顺利的进行。
参考文献
[ 1 ]李明峰, 冯宝红, 刘三枝. GPS 定位技术及其应用[M ].北京: 国防工业出版社, 2006.
[ 2 ]徐绍栓, GPS 定位技术在地籍测量中的应用及发展前景[ J] . 中国土地科学, Vo l9. N0. 2, 1995. 3.
[ 3 ]李国伟, GPS 在土地测绘中的应用及前景[ J] 中国土地科学, Vo.l 9, No. 4, 1995. 7.
[ 4 ]徐绍栓, GPS 定位技术在地籍测量中的应用及发展前景[ J] . 中国土地科学, Vo l9. N O. 2, 1995. 3.
[ 5 ]国家测绘局测绘标准化研究所. GB /T 18314- 2001 全球定位系统GPS 测量规范[ S] . 北京: 中国标准出版社, 2001.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。