【GPS技术在地籍测绘中的应用6400字（论文）】

GPS技术在地籍测绘中的应用目录TOC\o"1-3"\h\u3450一、绪论 123846二、GPS在RTK地籍测量中的使用原理 29340（一）地籍 224349（二）地籍调查 28765（三）GPS 2207421.GPS的系统组成及其定位 2104022.GPS（RTK）的特点 3206323.GPSRTK技术的测量方法 431812三、GPSRTK在地籍测量中的工程应用实例分析 516069（一）测区概述 522051（二）工作流程 594961.GPS网的布设 592142.GPS外业数据采集 690013.基线解算及网平差的精度要求 6134394.数据处理 73243四、结论 1430095参考文献 16一、绪论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在地籍管理中的信息。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。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。这是一次里程碑式的突破，它的出现为工程测量带来了极大的便利。二、GPS在RTK地籍测量中的使用原理（一）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。（二）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。（三）GPS1.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RTK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.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。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。

GPSRTK在地籍测量中的工程应用实例分析（一）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。（二）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。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14所示。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15所示。表2D、E级控制网精度要求县（镇）中央子午线等级同步环（mm）异步环（mm）复测基线（mm）最大允许最大允许最大允许江阴镇120°16′D级17.157.031.2403.08.0128.0E级32.468.079.3217.042.093.0无约束平差基线向量改正数约束、无约束平差同名基线向量改正数较差点位中误差（mm）边长相对中误差（1/万）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）最大允许最大允许最大允许最大允许最大允许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、高程、时间基准的选择平面系统：D级GPS网整体平差采用1984国家大地坐标系，3°分带，中央子午线为东经120°；E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）。2.GPS外业数据采集此次外业数据获取的方法采用的是GPS快速静态作业法。使用的仪器设备为中海达静态GPS接收机，在进行GPS网观测时，相关设置及观测要求如表所示。表3静态观测各方面要求等级卫星截止高度角通视观测有效卫星数有效观测卫星总数时段长度（min）采用间隔（s）PDOP观测时段数D级15°≥4≥4≥12015≤6≥1.6E级15°≥4≥4≥12015≤6≥1.6观测时具体要求：在外业进行观测时，要考虑到卫星信号的跟踪情况、测站点的周围环境、控制网的基线长度等因素，根据以上因素可适当延长观测时间。观测过程中，测量人员在设置好仪器后，尽可能远离GPS接收机，也不要再周围玩手机等一些电子设备，与其他工作人员联系时，要远离接收机10米处；如果遇到雷雨天气，要立即停止观测工作，关闭仪器后将仪器收好。精准测量并记录下接收机天线的高度。数据采集前后应各测一次，前后两次测得的高度差值不得大于3毫米，否则应重新架设仪器，规定两次测量的平均值作为天线高度。在GPS进行工作后，工作人员应记录下：点名、点号、观测仪器的编号、、天气、观测者、记录者、天线高等等，若观测过程中有特殊情况发生，应记录在备注栏中。特别强调所有的原始数据不能够涂改。3.基线解算及网平差的精度要求D、E级GPS控制网：（1）相邻间基线长度的精度表示：式中：——标准差（基线向量的弦长中误差mm）——固定误差（新布设GPS网采用仪器标称精度）——比例误差系数（新布设GPS网采用仪器标称精度）——相邻点间距离（km）（2）同步环闭合差为：、、、（3）独立闭合环或者闭合路线坐标闭合差要满足：、、、式中：n为闭合环边数（4）复测基线的长度较差应满足：（5）E级GPS网无约束平差后各基线分量的改正数绝对值均应满足：、、（6）E级GPS网约束平差后基线向量的改正数与无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值均应满足：、、4.数据处理（1）新建项目数据处理软件可以采用南方测绘Gnss数据处理软件，在处理数据前，首先要建立一个新项目，如图1所示。填写好项目名称，将项目单位、施工单位、观测员、计算员、项目负责人等一些相关人员进行设置，此项目控制网的等级为E级，处理数据时要遵守相关的GPS测量规范。对坐标系进行设置，根据E等级的GPS网设置坐标系为2000国家大地坐标系。地图投影选择高斯3°带投影，中央子午线输入为120°同时对新建立的坐标系命名为江阴镇坐标系，如图2所示。图1新建项目图2建立新坐标系（2）导入观测数据图3增加观测数据（3）网图显示图4显示成图（4）数据预处理静态基线处理参数设置图5基线解算参数设置静态基线处理设置主要包括高度截止角、历元间隔、相差容忍系数、最小历元数、最大历元数。其中数据采样间隔和卫星的高度截止角的设置要与GPS接收机设置的一致。基线解算的过程时间较长，如果有其他因素影响，可以先停止解算。当基线解算结束后，网图如下图，颜色已由原来的绿色变成红色或灰色。红色代表基线已解算完成，灰色基线代表解算方差比较低，可以进行重解。如图6所示。图6基线解算结束当采样的时间间隔确定时，如果基线同步观测时间较短时，可以适当减少历元间隔，这样参与解算的观测数据便会更多；如果对基线同步观测时间较长时，可以适当增加历元间隔，这样参与解算的观测数据便会减少。如果更改历元间隔来解算基线时，还是出现不合格的基线，这时可以适当调整高度截止角。当高度截止角偏低时，参与解算的卫星数目多，但低空卫星数据通讯容易被外界干扰，观测得到的数据质量较差；当高度截止角较高时，参与解算的卫星数目少，但高空卫星数据通讯不容易被外界干扰，观测得到的数据质量较好。如果上述的方法都无法使基线解算合格，则可以考虑将无效历元剔除。如图7所示。图7测站点GPS对卫星的信号跟踪情况从上图，可以看出005#号点历元中有很多不连续的地方，图中红线表示接收机对卫星信号的跟踪情况，红线断断续续说明当时采集数据时出现信号失锁，即属于无效历元，可以选择删除。剔除无效历元后，如图8所示.图8剔除无效历元后的卫星信号跟踪图如果所有的矫正方法都使用后，还是存在不合格的基线或者是超限的闭合环（或异步环），可以选择在进行网平差时，将其禁用。使其不参与网平差处理。最终处理完成的网形图如图9所示。图9GPS基线处理最终图5.GPS网平差（1）导入已知点：（2）网平差处理：（3）输出平差结果报告（部分）：四、结论RTK技术的使用将工程的放样和制图的精度完美的组合在了一起，完美的实现了测量效率的提高。RTK技术增强的数据传输能力，使数据变的不容易损坏和崩溃，提高了信号抵抗干扰的性能，适当的延长传播的距离，升级了软件。由于以上的操作完善了RTK系统，使得这一技术更好的用于测量中。GPSRTK技术彻底改变了测量和工程领域，提供了前所未有的效率。当RTK的价格下降时，它将在测量中得到很好的应用。RTK的广泛使用将大大扩展GPS的应用领域，并从根本上提高测量质量和运营效率。但是，我们需要纠正RTK的缺点。这意味着学习和使用GPS测量的过程需要适应当地条件。需要根据其特征合理地匹配不同的地理环境和不同的工程项目，从其优势中学习并利用其利益。当然，我们在未来的研究中会进一步的探讨GPS用在变形的观察和测量中，以及消除和减弱各种偏差对测量结果影响的方法是否可行。通过本篇论文，不难看出GPSRTK技术在进行地籍测量时相较于传统的全站仪和经纬仪等测绘技术具有精度高且稳定、操作简单、用时少、不用测站间通视和成本低等优势，随着测绘水平的不断提高，GPSRTK系统在地籍测绘中的发展前景将会更好。参考文献[1]韦锡宽.现代测绘技术在地籍测量中的应用探讨[J].价值工程,2019,31:210-212.[2]徐绍铨，张华海，杨志强，王泽民.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2003.[3]黄超毅．浅析GPS在地籍测绘中的应用[J]．现代物业(上旬-r,j)，2012，08：10—11．时代报告2015．9199[4]尚雪巍，寇俊之，李文慧．深度探讨GPS地籍测量技术与实施方案［J］．科技创新导报，2010(21):92-93．[5]张洁.城镇地籍调查中地籍测绘方法分析[J].南方农机,2019,21:92.[6]徐绍铨，张华海，杨志强，王泽民.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2003.[7]李永胜.GPS-RTK简介及在公路测量中的应用[J].北京测绘.2005，1(5):16-19.[8]张超.关于GPS在地籍测绘中的应用探讨[J].科技展望,2016,26(02):9.[9]张术东.GPS技术在地籍测绘中的应用[J].科技创新与应用,2016(