GPS在地籍测量中的应用论文

GPS在地籍测量中的应用学生姓名：赵建丹学号：08301782专业班级：工程测量与监理384403班指导教师：谢媛媛西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）Ⅰ摘要当前，社会结构复杂化，现代科技的快速发展导致人们对社会管理的需求大大增加同时，随着人们法律意识的增强，对法律的需求也日趋强烈，这也就要求地籍测量工作快速发展。随着计算机技术和信息技术的迅速发展，现代地籍调查与测量技术取得了长足的进步，“3s”技术广泛应用于实际的现代地籍调查与测量工作中，使得藉调查与测量的采集手段、管理模式和应用方式发生了显著的变化。特别是GPS技术已广泛的用于地藉测绘、城镇规划，并在地球资源调查与管理、地质勘测等领域并发挥着巨大的作用。GPS以其速度快、精度高、布点灵活和效益好等优点，在土地测绘领域应用中取得良好的效果，相信随着土地使用制度的改革的GPS应用前景将会更加广泛。现代地籍测量与传统地籍测量有着极大的不同，现代地籍测量的主要工作内容包括地籍平面控制测量、地籍细部测量和土地利用变更调查和监测三大部分。随着GPS技术的不断改进和完善，其测绘精度、速度和经济效益都大大的优于目前的常规测量技术和方法，已逐渐发展成为地籍测量工作中的主要技术方法。本文主要介绍GPS技术在地籍测量方面的应用。关键词：地籍测量；GPS-RTK；应用GPS在地籍测量中的应用-II-目录摘要..................................................................................................................................Ⅰ引言....................................................................................................................................11GPS概述...............................................................................................................................21.1GPS的定位原理..........................................................................................................21.2GPS技术的特点...........................................................................................................32GPS地籍测量的作业模式....................................................................................................42.1常规静态相对定位.......................................................................................................42.2快速静态定位...............................................................................................................42.3GPS—RTK实时动态定位...........................................................................................43GPS技术在地籍测量中的应用............................................................................................53.1GPS技术在地籍控制测量中的应用...........................................................................53.1.1利用GPS定位技术布测城镇地籍的基本控制网..........................................63.1.2利用GPS进行外业观测..................................................................................63.1.3GPS外业数据的质量检核................................................................................63.2GPS—RTK技术在地籍细部测量中的应用...............................................................73.3GPS技术在土地利用变更调查和监测中的应用.......................................................83.3.1土地利用变更调查............................................................................................93.3.2动态监测............................................................................................................9结论..................................................................................................................................11致谢..................................................................................................................................12参考文献............................................................................................................................13西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）-1-引言高精度、高效率的新型测绘仪器GPS、RTK等的出现，使得数字测绘、全球定位系统、遥感和地理信息系统为代表的现代测绘技术体系的建立更加方便，也使得地籍测量与现代测绘新技术的结合更加紧密，地籍测绘也由理论到实践发生了根本性变化。应国土资源部“一五”规划的要求，“数字国土”工程已全面展开。因此，地籍测量必须为进一步建立地籍数据库和地籍管理系统提供准确、合理、规范、全面的基础数据。传统的地籍测量手段已经难以满足实际工作的需要，GPS技术被广泛地应用在了地籍测量行业,而且大大提高了地籍测量的周期和精度。本文结合GPS在地籍测量中的应用能够快速、准确和高效地完成测量任务,并能取得良好的经济效益和社会效益进行展开讨论。GPS在地籍测量中的应用-2-1GPS概述全球卫星定位系统(GlobalPositioningSystem简称GPS),是以人造地球卫星为观测对象的无线电导航系统,该系统能为用户提供精密的三维空间坐标、运动物体的三维速度和标准时间,具有全球性、连续性和全天候的功能。它由导航星座、地面台站和用户定位设备三部分组成。导航星座是由24颗位于地球上空约两万公里轨道上卫星网所组成,卫星网的布置可保证在地球上任何地点任何时刻至少能同时观测4颗卫星,最多时可观测到11颗卫星播发的导航信号,实现三维精确定位。1.1GPS的定位原理GPS技术是以接收机至GPS卫星之间的距离作为基本测量来实现定位的。当地面用户的GPS接收机同时接收到四颗以上的卫星信号后，通过使用伪距测量或载波相位测量，测算出卫星信号到接收机所需要的时间，再结合各卫星的星历，将卫星至用户的多个距离球面相交后，即可确定用户所在点的三维坐标位置。图1GPS三维坐标定位GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图1所示，假设t时刻在地面待测西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）-3-点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以上四个方程式。1.2GPS技术的特点相对于经典测量学来说，GPS测量主要有以下几个特点：(1)测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点,使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔,以使接收GPS卫星信号不受干扰。(2)定位精度高,一般双频GPS接收机基线解精度为5mm±1PPm,而红外仪标称精度为5mm±5PPm,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明,在小于50km的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100～500km的基线上可达10-6～10-7。(3)观测时间短。在小于20km的短基线上,快速相对定位一般只需5min观测时间即可。(4)提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程。(5)操作简便。GPS测量的自动化程度很高。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态,而其它观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。(6)全天候作业。GPS观测可在任何地点,任何时间连续地进行,一般不受天气状况的影响。GPS在地籍测量中的应用-4-2GPS地籍测量的作业模式目前较为普遍采用的GPS测量作业模式都可用于地籍测量，GPS作业模式主要有常规静态相对定位、快速静态定位和GPS—RTK实时动态定位等。2.1常规静态相对定位采用两台(或两台以上)接收机，分别安置在一条或数条基线的两端点，同步观测四颗以上卫星，每时段长45~120min。基线的相对定位精度可达5mm+1×10-6×D。GPS所构成的网行利于外业检核，并且可以通过平差，进一步提高定位精度，可用于地籍控制网的建立。2.2快速静态定位在测区中部选择一个基准站，并安置一台接收机连续跟踪所有可见卫星，另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟，并测得流动站相对于基准站的基线中误差5mm+1×10-6×D。特点是作业速度快、精度高，但两台接收机工作构不成闭合图形，可靠性较差，可用于地籍平面控制网建立，控制点加密及界址点测量等。2.3GPS—RTK实时动态定位GPS—RTK技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，应用RTK技术进行定位时要求基准站接收机实时的把观测数据及已知数据实时传输给流动站，流动站快速求解整周模糊度，在观测到四颗卫星后，即可实时地求解出厘米级的流动站动态位置。该技术已广泛用于地籍测量，能实时测定界址点并能达到厘米级精度。将GPS测得的数据处理后直接录入GIS系统，可及时地获得精确的地籍图。西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）-5-3GPS技术在地籍测量中的应用GPS在地籍测量中的应用，包括三个阶段：测量准备工作、外业观测、内业整理及成果输出。其作业流程如图3.1：图3.1GPS技术在