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1、GPS技术在地籍测量中的应用研究摘要GPS卫星定位技术的迅速发展，给测绘工作带来了革命性的变化，也给地籍测量工作，特别是地籍控制测量工作带来了巨大的影响。应用GPS进行地籍控制测量，点与点之间不要求互相通视，这样避免了常规地藉测量控制时，控制点位选取的局限条件，并且布设成GPS网状结构对GPS网精度的影响也甚小。由于GPS技术具有布点灵活、全天候观测、观测及计算速度快、精度高等优点，使GPS技术在国内各省市的城镇地籍控制测量中得以广泛应用。地籍细部测量是地籍调查不可分割的组成部分，目的是测定每宗土地的权属界址点、线、位置、形状及数量等。由地籍调查规程所知，在地籍平面控制测量基础上的地籍细部测量
2、，对于城镇街坊外围界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为10 cm，城镇街坊内部隐蔽界址点及村庄内部界址点间距允许误差为15 cm。利用GPS RTK技术完全能满足上述精度要求，建议在适合布设GPS点的部分测区使用该项技术。关键字：地籍测量；GPS；RTK；控制网ABSTRACTThe rapid development of GPS satellite positioning technology， brought the surveying and mapping work revolutionary change， also gave cadastral surveying， espe
3、cially brought cadastral control measurement work tremendous influence. It does not require the connected each other between the conventional， Using GPS in cadastral control measuring， which avoid the control point of limited conditions of cadastral survey control， and the layout of GPS network stru
4、ctures into the influence of accuracy of GPS is very small. Because of GPS technology is expanding flexible， all-weather observation， rapid observation and computing speed and high precision ，GPS technology is of a wide range of applications in the cadastral control measure in the town of domestic c
5、ities. Cadastre detailed surveying is an integral part of determination in cadastral vestigation， which purpose is surveying the site of ownership of dot， line， position， shape and quantity， etc. of each land. By cadastral investigation procedures， detailed surveying of cadastre management on the ba
6、sis of cadastral plane control measure allow the error in urban neighborhood periphery， and within the estate boundary location point obviously neighborhood for 10cm distance tolerance， urban neighborhood and internal hidden inside the village site management point for 15 cm distance tolerance. Usin
7、g GPS RTK technology can completely meet the accuracy requirement， and Suggest that the technology be used in parts measurement area for the suitable layout GPS point Keywords: cadastral surveying；GPS；RTK；control network目 录第一章 绪论11.1 研究的背景和意义11.2 本文研究的主要内容2第二章 GPS原理及其发展现状32.1 GPS发展概况32.2.1 测距码伪距法定位3
8、2.1.2 载波相位法定位42.2 GPS测量的数据处理42.2.1 数据的预处理42.2.2 基线解算52.2.3 网平差523 GPS定位的误差来源及影响52.3.1 与卫星有关的误差52.3.2 与信号传播有关的误差62.3.3 与接收设备有关的误差8第三章 GPS技术在地籍控制测量中的应用93.1 地籍平面控制网的特点及布设原则93.1.1 地籍基本平面控制网的特点93.1.2 地籍平面控制网的布设原则93.1.3 地籍基本平面网的布设103.1.4 地籍图根控制网的布设113.2 GPS地籍控制测量的实施113.2.1 GPS网技术设计依据113.2.2 GPS网测量精度标准及分级1
9、23.2.3 GPS测量的外业实施12第四章 GPS-RTK在地籍碎部测量中的应用134.1 差分GPS技术134.1.1 快速静态测量134.1.2 动态测量134.2 GPS碎部测量134.2.1 测量前的准备工作144.2.2 现有测绘控制网的评价与加密144.2.3 数据组织与编码144.2.4 基准站的建设144.2.5 利用流动站GPS接收机采集数据144.2.6 内业差分处理154.3 RTK实时动态测量在地籍测量中应用实例及其可靠性分析154.3.1 RTK 定位精度的分析154.3.2 面积量算及其精度分析15结论与展望16一、结论16二、展望16参考文献18ii第一章 绪论
10、第一章 绪论1.1 研究的背景和意义GPS测量技术是建立在卫星载波相位观测值基础上的实时定位系统，近几年来，GPS卫星定位技术的迅速发展，给测绘工作带来了革命性的变化，也对地籍测量工作，特别是地籍控制测量工作带来了巨大的影响。在地籍测量工作中，常规测量如三角网测量、导线测量、细部测量，要求点间通视，频繁更换测站，费时费工，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度，内业处理后发现精度不合要求必须返工测量，内业和外业的工作强度都较大。应用GPS静态进行地籍控制测量，点与点之间不要求互相通视，避免了常规地藉测量控制时，控制点位选取的局限条件，并且布设成GPS网状结构对GPS网精度的影响也甚小。由于
11、GPS技术具有布点灵活、全天候观测、观测及计算速度快、精度高等优点，使GPS技术在国内各省市的城镇地籍控制测量中得以广泛应用。利用GPS技术进行地籍测量的控制，没有常规三角网(锁)布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求，只要使用的GPS仪器精度与等级控制精度匹配，控制点位的选取符合GPS点位选取要求，那么所布设的GPS网精度就完全能够满足地籍测量规程要求。建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围，测定界桩位置，测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作，它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。建设用地勘测定界的工作
12、程序为:审查用地文件及有关图件现场踏勘，图上红线设计-实地放样-复核测量-面积量算-绘制建设用地勘测定界图-填绘建设用地管理图-资料整理-归档，经反复实地踏勘、图上设计、权属调查后制定放样数据。利用GPSRTK技术进行勘测定界放样，能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性，也简化了建设用地勘测定界的工作程序，特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。RTK是指载波相位实时动态差分(Real-Time-Kinematic)定位，它是GPS定位发展到现在的最新技术，RTK实时处理能达到cm级精度(2cm2ppm)，完全满足建设用地勘测界址点坐标对邻近图根点
13、位中误差不超过5cm及界址线与邻近地物或邻近界线的距离误差不超过10cm的精度要求。所以它在地籍碎部测量中得到广泛的应用。近几年，RTK技术的快速发展和应用，更将传统的地籍图测量要数人操作完全变成了“个人行为”。RTK技术装置仅需一人操作，不需要点与点之间通视即可测出地籍图，它甚至可以不用布设各级控制点，仅仅依靠一定数量的基准点就可以快速测定宗地界址点、地物(地形)点等的坐标，测定一个待定点坐标仅需若干秒即可完成。再将GPS获得的数据经随机软件处理后直接录入测图软件系统，就可及时获得地籍图，节省了大量的人力、物力，尤其是在开阔的平原地带，遮挡物少，地形平坦，更是RTK技术展示其本领的好地方。1
14、.2 本文研究的主要内容（1）本文从GPS定位的基本原理出发，阐述了GPS技术在地籍测量基本平面控制网和图根控制网中的应用，并对其精度进行了初步分析。（2）详细叙述了实时动态差分技术（GPSRTK）在地籍碎部测量中的应用，并对其精度进行了分析。（3）根据当前GPS技术的发展现状，基于论文阐述得出了一些结论，并对GPS技术在地籍测量中的应用前景进行了展望。共18页 第2页第二章 GPS原理及其发展现状第二章 GPS原理及其发展现状2.1 GPS发展概况GPS系统是1973年开始筹建的，整个系统的研制组建经历了三个阶段，即方案论证阶段（19741978年）、系统论证阶段（1979年1987年）、生
15、产试验阶段（1988年1993年）。1978年发射了第1颗试验卫星（Block），至1988年共发射了11颗Block型卫星，经过近10年的试验和研究，证实了该系统具有良好的特性，1989年2月开始发射第一颗工作卫星（Block），至1993年7月进入轨道可正常工作的Block试验卫星和Block型工作卫星的总和已达24颗，系统已具备初步工作能力IOC（Initial Operational Capability）。至1995年4月，不计试验卫星在内，已进入预定轨道能正常工作的Block型的工作卫星已达24颗，在1995年4月27日美国空军空间部宣布全球定位系统GPS已具有完全的工作能力FOC（Full Operational Capability）。多年来，我国的测绘工作者在GPS定位的理论与应用方面作了大量的研究，并已发射了我国第一代卫星导航定位系统北斗卫星导航定位系统。近几年我国又建成了北京、武汉、上海、西安、拉萨、乌鲁木齐等地的永久性GPS跟踪站，进行对GPS卫星的精密定轨，为高精度的GPS定位测量提供观测数据和精密星历。同时致力于我国自主的广域差分GPS（WADGPS）方案的建立，参与全球导航卫星系统（GNSS）和GPS广域增强系统（WAAS）。GPS系统由3部分组成，即空间卫星星座部分、地面监控部分和用户设备部分。空间卫星
