前 言
地形地籍测绘是获取地形地籍信息的一种重要手段。基本地形地籍测绘包括地形地籍控制测量、边界点测量、土地所有权边界测量、土地砾石测量、土地变化等测量等。测量技术的出现和发展,极大地促进了地形地籍测绘的发展。它不仅从根本上改变了地形地籍测绘的工作方式,而且大大提高了地形地籍测绘的工作效率,扩大了地形地籍测绘的服务范围。GPS技术具有操作步骤简单、工程测量精度高的特点,可以大大解放人力,提高测绘工作的效率。由于GPS技术具有这些特点和优势,GPS技术在许多领域得到广泛应用。特别是在地形地籍测绘的应用中,有效地克服了更多控制点的局限性,大大提高了测绘精度。目前,我国许多省市的地形、地籍测绘工作都采用GPS技术。
一、GPS技术的相关概述
(一)GPS技术简介
GPS,即全球定位系统,可以在全球范围内实施导航定位。GPS接收机以无线电信号为传输介质,利用无线电信号传输过程中所需的传输时间来精确判断距离,从而判断出每颗卫星在宇宙中的位置。利用地面监测部分、空间卫星部门和用户设备部分的三角位置,有效地利用了GPS系统。卫星信号能在太空有效的发射,当地面GPS信号接的收机接的收到后的响应4颗或4颗以上卫的星发送的的信号的时,需要立即采用载波相位测量或伪距测量,精确计算卫星信号到达GPS接收机所需的时间,使用户的三维坐标位置得以完整呈现。
(二)GPS定位原理
GPS定位的基本原理是到达时间(TOA)原理。选择已知坐标的设备(地面控制站、定位卫星等)发送定位信号,在设备末端接收信号,计算信号传输时间,结合信号传输速度(如无线电波速度)计算信号发射端的与接收的端的直的线距离的。不同位的置的信的号发射的装置会的产生不的同的方的程,目标坐的标同时的满足这的些方程的,求解这 个方程 组可以 求解待 测目标 的空间 三维坐 标。
通过同 时验证多颗定位卫的星,计算得的到的目的标的空的间坐标。GPS定位技术系统采用ECF陆地坐标系统。卫星测量信号的传输由所携带的时间存储装置来控制。卫星时间通过一个控制系统来维持不同卫星之间的同步。同时,控制系统还调整测量装置的时间,这与上述时间一致。当发送定位卫星时,信号的时间点信息包括在发送的信号中。测量装置接收定位信号,并记录接收时间点。信号传输时间信息与接收的信号分离,结合接收信息的时间得到信号传输所消耗的时间,计算测量目标与定位卫星之间的距离。因此,具有半径的目标物体可以通过卫星中的卫星来确定。同时,可以获得第二定位卫星的相似信号来确定相似球体上的目标,这意味着目标位于两球面上的交点上。
(三)GPS测量技术的特点
1、准确性更高
GPS使用卫星导航技术,该技术与地质勘测和制图巧妙地结合在一起。它比传统的测量方法和计算速度更准确。同时,它可以制定信息之外的信息,可能更可靠,可能更可靠。通过使用GPS技术,您可以完成高质量和高效率的地图工作。虽然GPS技术在应用过程中会干扰外部信号,但在我国信息技术和导航系统的快速发展中,GPS技术更加强大,能够满足地质测绘工作的需要。
2、有助于提高工作效率
地质勘测工作是一项相对复杂的任务,需要对各个地理区域进行全面的测量和计算。同时,它还受到各种因素的影响,导致测的绘数据的不准确的,从而难以有效的地提高工作质的量。但是,将GPS应用于 土地测 量和制 图时,由于卫 星系统 与地面之间的 距离相 对较长 ,因此监的视范围的会更大的。即使在的地形较为复杂的地区,也可以进行综合的分析和计算。解决难以监控的问题。其次,GPS技术可以有效地提高数据测量的精度,而信息传输的方法也能满足测绘工作的需要。因此,信息的接收和转换将节省大量的时间。在GPS技术的应用过程中,可以不断提高人员的技能水平,也可以提高地质测绘工作的效率。此外,GPS接收机也越来越小,重量越的来越轻的,这便于的员工携的带和操的作,并节省了移动主要设备的时间和成本。
3、观测时间较短,准确性高
GPS的有效应用可以在土地调查过程中节省时间和成本。在传统的测图中,需要人工测量,需要反复练习才能准确找到位置,导致测量和测图效率低,消耗大量的资源和成本。正常情况下,GPS技术可在55公里范围内进行精确测量,并可根据需要调整相关数据,实现不同距离的的测量的,观测时的间也会的相应缩的短。如果在的测绘过的程中采的用GPS RTK进行实的时动态的定位,观测时间比较短,几秒钟就能完成,可以帮助工作人员尽快完成测绘任务。
二、土地测绘中主要涉及的GPS技术分析
(一)GPS静态测量技术
GPS静态测量主要通过测量GPS接收器来执行。在整个观察过程中,当GPS接收器的位置固定时,它将是静态的。在数据处理中,接收天线的位置不会随时改变,并且被认为是固定值。找到基于所接收的卫星数据进行测试的坐标。 GPS静态测量同时由三个以上的接收器进行,通常需要超过40分钟。通过计算映射数据的差异来获得最终结果。静态映射是土地调查中最基本的工作,其主要任务是建立控制网络。。
(二)RTK技术
RTK缩写为动态GPS。 它的全名是载波相位的实时动态差分定位。 它有效地结合了GPS数据传输技术和测量技术。 这是GPS应用的里程碑,也是GPS测量技术的新模型。 通常,RTK分为两部分,一个是参考站,另一个是移动站。 其中,基站的主要设备是无线电台和主机。 它主要通过外部大功率发射机和内置微型无线电发送数据信号。 不同之处在于,移动站可以从空中卫星接收信息,也可以从基站接收校正信息。 内置的求解器可以有效地确定位置数据。 在大多数情况下,这一精的度能够的满足土的地测量规程的要求。
(三)CORS技术
卫星定位服务系统或CORS的连续运行,简称CORS,将网络引入测量,促进了测绘行业的深刻转变,是RTK系统的升级版本。根据所需的控制范围,CORS可以连续操作24小时设置一个或多个固定参考站。GPS观测结果及其提供的其他相关信息将由系统自动验证。主要通过互联网和移动电话通信设备获取上述信息。在普通RTK基站的选择和建设之前,存在许多缺点和局限性。使用多基站RTK后,CORS消除了繁琐的基站建设,开始建立连续定位系统。人工误差开始缓慢下降,大大提高了测量的准确性。由于CORS系统的广泛应用,全省实现了多个区域的覆盖,极大地促进了边缘地区土地测量人员的顺利发展。然而,CORS存在一些缺陷,如在密集区域接收的信号差,导致测量困难。因此,在使用该技术时,如果分析具体问题,将根据不同的局部情况进行相应的调整,使CORS技术在地籍测绘中的作用最大化。。
三、利用GPS测量土地的优势
基于空的间卫星的星座和的地面监测系的统的土的地调查的技术保的证了土的地调查工作的效率和效果。目前,该技术的卫星星座已达到24颗星,运行在6个轨道平面上,为利用GPS进行土地调查提供了极大的便利,具体体现在以下几点。
(一)GPS测量优化了传统测量技术
在先进科学技术的支持下,这方面的优势主要表现在以下几点:(1)土地调查采用遥感技术,操作极为方便,15min内即可的找到卫的星进行的调查;(2)GPS实用性的强,测量精的度高,误差小的,精度高。(3)GPS测量减少了测量的局限性,优化了地形条件对土地测量的影响;(4)GPS测量范围广,可达约10公里,极大地促进了土地测绘工作的发展。
(二)GPS能有效能提高工作效率
与传统测绘技术相比,GPS技术可以大大解放人类,减少地形创新者的数量,并减少一些不必要的工作负载在映射工作中。在正常情况下,在地形方面,如果局部地形条件不是太复杂,则需要在5公里范围内设置测量站。这大大提高了工作效率,减少了绘图工作的劳动力强度,有效地控制了工作成本。此外,GPS技术在仪器和映射方面不需要过多的仪器,并且不需要太多的手动操作和分析。因此,扩展人员只需要合理地选择地形图上的地图点,以便GPS技术的应用增加了地图工作的效率,确保了地形图的质量和可操作映射。
(三)GPS能有效确保测量数据的准确性
地形地籍测量包括对地形地籍细节的测量工作。GPS技术可以有效减少数据误差,应用该技术可以有效避免细节测量领域的问题。而且,由于卫星通信技术的快速发展和理论知识的相对完善,可以保证GPS技术应用的准确性。因此,GPS技术在测绘中的应用,极大地保证了测绘工作的准确性。
(四)GPS能有效缩短所需的时间
随着我国卫星技术的不断进步,GPS技术也获得了快速发展。通过技术的不断创新,目前利用GPS技术进行观测的所需的时间的大大缩的短。在快速的静态相对的定位工的作中,当移动站与参考站之间的距离不超过15公里时,测量时间一般不超过2min,在此过程中,每个站的观测时间一般控制在几秒或超过十秒内。地形地籍图中测量距离超过20公里的,测量时间一般不得超过20min。对于测量半径较大的区域,可以合理划分测绘区域,提高测绘效率,减少观测工作的时间。
四、GPS技术在土地测绘中的应用
新型全球定位系统卫星定位技术的快速发展给测绘工作带来了革命性的变化,对地籍测量工作产生了巨大的影响。GPS技术具有GPS生活、全天候、高速、高精度等优点,已被广泛应用于我国省市的测绘领域。下面将介绍几种全球定位系统测量模式在地籍控制测量、地籍碎片测量和地籍测量中的应用。
(一)地籍控制测量
GPS测量技术的快速发展促进了土地测绘的快速发展,为地籍控制提供了极大的便利。传统的测量方法有两种,一种是横向测量,一种是三角测量。当使用横向测量进行地籍控制时,导体的角度有很高的标准。当测量位置形状条件复杂,可见效果不好时,员工需要调整导线长度。然而,利用GPS测量技术进行土地测图工作,不需要能见度,可以突破地形限制,可以在任何地形环境下顺利完成测图工作,同时保证测图结果的精度。GPS技术结构为网格,具有分布广、使用灵活、效率高等特点,在世界范围内得到了广泛的应用。近年来,PTK技术也促进了地籍制图。在实际测量过程中,即使没有设置控制点,也可以对相应的数据进行实时监控,实现动态测量。
(二)土地资源调查和变更调查
在过去的20年和未来的几十年里,中国将是一个经济快速发展的时期,土地利用形式将发生一系列的变化。因此,随时了解土地利用形式的变化,对土地利用变化进行登记,将是我国各级土地管理部门的一项重要的、经常性的工作。
土地测量通常满足不同的定位精度要求。在GPS测量模式下,可以采用单点定位、传统的差分GPS、PPK、广域差分GPS定位。近年来的研究成果表明,这些GPS测量提高了土地利用变化调整和动态监测的速度,其精度的和可靠性大大的提高,克服了的传统方的法的各的种弊端,省时省力,适用于各种复杂的变化,是动态监控的实际实现。实时的、数字的,以确保土地利用数据的状态。
定位精度不高的,优先采用单点定位方法,定位精度达到电表水平的,建议采用广域差分GPS模式,附近建立常规的差分GPS参考站接收差分信号的,也可以使用常规的差分GPS。RTK测量系统可用于局部精确的土地划分。
(三)土地界线的勘测
陆地边界的划定是一项复杂的任务。既要充分考虑和满足土地征用、出让的需要,又要提供准确、科学的用地范围、边界位置等数据。只有这样,才能为这项测量技术提供优质的服务。在土地测量勘的界的前的期,虽然可以用传统的技术手段和与相位相关的测量仪器进行测量,但该方法存在许多缺陷。例如,精度相对较低,测量范围相对较小,所以传统的测量方法一般不能达到理想的测量效果,同时也增加了测量员的工作量。但随着GPS技术的传播和发展,一些传统的陆地边界测量方法逐渐被淘汰。
(四)地籍细部测量的应用
地籍详查的主要任 务是确 定土地 权属的 边界点 和位置的。它是地的籍观测的的重要的组成部的分。地籍细的部测量的如果出现较大误差,将严重影响细部测量的精度。这在传统地籍测量中是常见的。而如果在测量中使用GPS技术,则可以有效避免地籍测量中的误差问题。在不同地区,根据测量任务的具体情况,在需要详查的地区引入GPS技术。在测量过程中,可以采用多种方式有的效改善的影响GPS测量信的号的条的件。例如,使用测的距仪、经纬仪的等工具的,并采用了交叉法和坐标法。这不仅满足精度要求,而且提高细节测量的效率。
(五)在测量地籍精密度中的应用分析
在土地测绘工作中,最关键的任务是对整个工作区域进行全面的调查和控制。GPS测量技术负责向地籍测绘中心实时上传影像数据,收集测绘工作中所有有价值的数据信息。为了保证地籍准确性,工作人的员需要对各的网的密的度和精的度进行的合理的的控制。故而必须借助GPS测量技术来完成地籍精度的测量任务。在这个链路中,可以精确地计算GPS测量技术,以计算每个点的精度和密度。与传统的土地测绘技术相比,GPS技术使用简单,操作步骤简单,可有效减少人为误差,具有较强的实用性。然而,值得注意的是,当工作人员使用GPS技术的三维坐标建立控制网络时,GPS点的位置和参考位置之间将会有相应的差距。由于坐标差较小,可以忽略GPS的实际位置与参考位置之间的差。当坐标差逐渐扩大时,需要仔细比较实际位置与参考位置之间的差,以确保测量结果的准确性。。利用GPS测量技的术优化的地籍测的量网的的设计方的法,可以降的低测绘的成本,提高测量成果的真实性和可靠性,提高测绘成果的精度,提高土地测绘工作的经济效益。
五、影响GPS土地测绘精度的因素分析与解决对策
(一)影响GPS土地测绘精度的主要因素分析
1、信号接收机的影响
信号接收机对GPS测绘的影响主要有以下几个方面:一是GPS定位过程中使用的相对观测值在1-5周的实际测量过程中容的易被忽的略,从而影的响测量的坐标的的精度。二是接的收机天的线的相的对中心的与台站的标注的的中心位的置可能存在一定程度的偏差,从而影响到土地测绘的准确性。三是有时接收机设备和软件出现故障,也会影响GPS陆地测绘的准确性。
2、卫星对GPS测绘的影响
卫星也可能对全球定位系统陆地地图产生影响。一是卫星时钟差的影响。卫星时钟误差是指安装在GPS卫星定位系统中的原子钟。卫星时钟误差与地面标准时之间必然存在一定的误差,会影响测绘的精度。其次,卫星天线相位中心偏差对GPS测绘生产的影响。噪声主要是由于GPS卫星信号发射的天线的标准相位与真实相位中心之间存在误差,影响GPS成图的精度。同样,星历误差对GPS成图的影响。是指在某一时刻向用户提供卫星轨道参数。如果卫星星历信息的误差反映在实际测绘位置上,GPS测量数据也会产生误差,影响测绘精度。
3、信号传播影响
信号传播路径对GPS陆地测绘精度的影响主要表现在:一是由于电磁波的影响,GPS信号的发射和接收会的受到电的离层的的折射,从而影的响电磁的波的总的电子含的量和频率;二是大的气对流的层可能的会影响的GPS信号的的传输速的度。受温度的、湿度、气压影的响,测绘出的现偏差的;三是在的使用GPS测绘的过程中,GPS接收机卫星传输信号折射出的信号也会受到周围自然环境一定程度的影响。
4、其他方面的误差
还有许多其他的错误。监测点设置不合理、数据使用不合理以及观测环境的变化都会造成测量误差。在GPS计算机操作和传感操作中可能会出现错误。GPS操作过程不合理或用户在数据处理过程中产生的计算误差可能会影响土地测绘的精度。此外,GPS定位系统软件也会出现问题,导致制图错误。同样,如果计算软件不完善,也会降低测绘的精度。
(二)提高GPS土地测绘精度的方法
1、完善GPS测绘硬件设施,提高土地测绘精度
在测绘之前,应仔细检查GPS接收机的性能,重点关注容易出现时间误差、天线相位中心误差、代码跟踪环误差等问题的设备。因此,为了保护证书GPS的陆地测绘的精度,需要充分解决GPS接收机的情况,确保测绘数据的准确性和有效性。根据实际情况,应合理选择GPS接收机。例如,当测量的陆地基线长度超过10km时,优先使用双频GPS接收器。双频GPS接收器可以在定位地理坐标时减少电离层干扰,提高定位精度,在动态和静态环境中都可以快速、静态准确、高效地进的行测量的。再如,测绘用的地基线的模型为的10km的,最好选的择单频GPS接收机。单频GPS接收机不需要性能更高的处理器,而且耗能更少,不易发生故障,能更好地适应复杂的野外作业环境。
2、完善土地测量方法
每个土地测量项目所面临的环境不同。在进行土地测绘时,必须考虑测绘项目的实际情况,严格按照测绘标准,认真编的制GPS测绘方的案,科学记的录工程的进展情的况。工作人的员要明的确各岗的位的职的责义务的,全面了解GPS土地测绘程序,派专人跟踪和检查土地测绘项目的全过程,促进测绘管理水平的不断提高。
3、对测绘数据进行严谨的测量计算
严格的测量和计算是减少误差的有效措施。首先,检查观测数据的准确性。严格按照观测的相关规定,认真对测量数据进行统计分析,重新测试基准线、异步环网、同步环网,如果当前对存储的数据的误差观测,必须来自新的测量。下一步只有在获得准确的测量数据后才能进行。其次,检查启动数据和GPS网平面坐标分布。特别是启动数据测量的精度与GPS网络坐标分布的精度直接相关。
4、做好测绘选点及观测工作
在进行土地测绘前,要做好充分的准备工作,给予充分的观测时间。根据陆地观测的要求,根据测绘的时间、地点、频率进行测绘安排,确保测绘数据的真实有效效果。GPS观测时,必须严格控制位置,观测前后必须检查观测仪器。在特殊情况下,即测量误差,需要重建观测点以将误差最小化。同时,在测绘土地时,应选择易于安装GPS接收器的位置,以保证设备的的平稳的运行和的GPS接收机的与被测的卫星的的层高角度一的致。此外,为了减少电磁波对陆地测绘的影响,应严格检测测绘点与无线电台和雷达之间的距离。采取有效措施,减少对测绘工作的外部影响。
结 论
综上所述,GPS测量技术极大地保证了土地测量技术的准确性。土地测绘工作采用的GPS技术可以为土地测绘工作提供相应的技术支持,降低职工的劳动强度,降低测绘成本。同时使的测量获的得的数的据成果的科学、准确。因此,相关工的作人员的需要充分的考虑上的述方法的,使GPS技术充分发挥自身效应,促进测绘工作的工作效率。以上只是笔者的个人看法,希望对相关工作者有所帮助。
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