【GPS技术在地籍测量上的应用及实例分析13000字（论文）】

GPS技术在地籍测量上的应用及实例分析目录TOC\o"1-2"\h\u8118GPS技术在地籍测量上的应用及实例分析 1136781绪论 121751.1研究背景与意义 1243371.2国内外研究现状 217181.3本文的研究内容 3321672地籍测量 3162332.1地籍的概述 3301642.2地籍测量的内容、特点 3207852.3地籍控制测量 4118222.4地籍测量手段 8187261.激光测距仪 894442.水准仪和经纬仪 911283.全站仪 10254942.4.2现代地籍测量手段 1028291.野外数字测量 10192182.GPS测量 1160093GPS在地籍测量上的应用 11158213.1GPS定位原理 11218623.2GPS网形设计及精度要求 12100653.当边长小于200m的时候，边长中误差应小于20mm。 15322863.3GPS测量方式 1540913.4GPS技术工作流程 17255403.5GPS技术的应用分析 17101704GPS技术在地籍测量中的应用实例 18193514.1测区概述 18183494.2工作流程 1841155结束语 261绪论1.1研究背景与意义从古到今，人类都是依靠着自然资源而存在，土地作为最为重要的一种不可再生资源，使得我国每一寸土地都非常重要，为了维护我国土地每一寸的完整，强化土地管理，我国在1986年颁发了土地管理法的相关规定，强调必须对相单位或者是个人实施权属管理，有目的、适时的进行城镇土地的登记，并颁发相关证件保证工作的正常进行。地籍测量是保证《土地法》实施的重要工作。从1970年开始，卫星科学技术不断发展更新，GPS技术也因此得到更一步的更新和补充，GPS静态定位和动态定位逐渐趋于成熟，相关定位精度已经达到厘米级精度，随着我国社会经济的不断发展，现代GPS技术必将取代传统的大地控制测量的方法，开启测绘领域新篇章。现如今，大量实践证明，GPS技术在地籍控制测量中应用广泛，不仅可以提高测量的速度和精度，而且能够克服传统测绘技术的种种弊端。这一技术的发展，将会在测绘工作中节省大量资源。1.2国内外研究现状国内发展状况：关于地籍测量的研究，我国开始的时间比较迟，在我国社会经济不断提升的基础上，计算机科学技术得到普遍应用，这使得中国的数字化测绘工作不断完善。在90年代初，我国已经自主研发了多个数字化测图系统，并且投入到生产使用中。现如今，数字化地籍测量已慢慢取代其他传统的测量方法，成为当下测绘技术中最常用的技术。到目前，许多测绘学者，比如张敬东根据工程项目的实例，详细分析了GPS技术在地籍测量中的应用，并阐述了GPS技术在地籍控制测量中的外业实施步骤及内业数据处理过程等等[3]；彭琳详细介绍了GPS技术在地籍测量中的相关规定和精度要求[12]；唐文刚，奚长远等人以参与苏州市某工程项目研究背景，分析了GPS控制网建立特点及精度要求[8]。国外发展状况：从1950年开始，美国国防局便开始研究制图的自动化，在制图工作中所用到的大多设备出自于这一项研究中。到了1970年，计算机技术发展迅速，有了新技术的支持，数字化制图得到更深入的研究，在地籍资料的收集、数据处理、地图图形的数字表示、地图数据建库和地籍图输出等方面都发生了显著的变化。在1993年，AwYorkBin，GohPongChai等人详细阐述了新加坡利用GPS测量来调查和研究目前的测绘实践中利用GPS数据的可行性。现如今，每一个国家都根据本国国土的情况，先后设计出各种类型的地理信息系统和地图数据库，采用计算机进行自动化制图得到了快速发展和广泛应用。1.3本文的研究内容本文以福江市江阴镇某区域为研究对象，详细阐述了GPS技术外业采集数据的工作流程以及内业数据的处理过程，最后生成此区域的网平差报告。本文主要研究内容如下：第一部分为绪论。主要阐述了此论文的选题背景和意义，并介绍了国内外学者对GPS技术在地籍测量上的相关探究，最后明确了论文的研究内容。第二部分为地籍测量。主要阐述了地籍测量的相关理论知识，包括地籍的概述、功能以及地籍测量的特点；介绍了地籍控制测量及其布网原则和精度要求；介绍了传统和现代的地籍测量方法，得出现代地籍测量方法的优势。第三部分为GPS技术在地籍测量上的应用。主要介绍了GPS技术在地籍控制测量中相关精度要求、网形设计及原则；阐述了GPS技术的定位原理和定位方式；最后介绍了利用GPS技术进行外业数据采集的工作流程。第四部分为GPS技术在地籍测量中的应用实例。主要是以江阴镇的某区域为例，详细阐述了利用GPS技术进行外业数据采集的过程及注意事项，详细介绍了采用南方测绘Gnss数据处理软件进行内业数据处理的过程及精度要求，最后生成相应的网平差报告。第五部分为结束语。通过上述的分析得出本论文结论，并对本文的不足之处作了相应的讨论和展望。2地籍测量2.1地籍的概述地籍一词最开始是为征收土地税而建立的土地登记册。随着社会生活水平的不断提高，地籍不仅在土地税收中发挥着巨大作用，而且在管理土地所有权和土地规划中有着巨大作用。现如今，地籍有了新的含义，地籍是指土地基本信息的集合，它包括以地块为基础的权属、数量、质量等一些利用现状信息，表示地籍的形式多样，包括数据、表册和图等等。另外，地籍具有地理性、经济、产权保护、土地规划和管理、决策等功能。2.2地籍测量的内容、特点简要来说，地籍测量的工作内容是为获取和表达地籍信息，测量土地及有关附着物的权属、数量、位置和利用现状。其具体内容包括以下几点：（1）地籍平面控制测量，在测绘区域内，根据国家相关规定及要求逐级测量控制点的平面位置；（2）地籍细部测量，根据平面控制点，对地籍要素和及其附着物的位置进行测定，并根据相关比例尺要求将其绘制在图纸上；（3）绘制地籍原图，需要标注界址点、行政界线、地籍号等地籍要素，控制点、坐标网格等数学要素，河流、道路、建筑物等地物要素；（4）对测绘区域、宗地面积、地类面积、建筑物面积进行测算并汇总，采用“先整体后局部，先控制后碎部”的测算原则。地籍测量具有一定的特点，主要包括以下部分：（1）地籍测量是一项基础性的，是由政府参与的测绘工作，是政府行使土地行政管理职能并具有法律意义的行政性技术行为。（2）地籍测量为保护产权和土地征收土地税提供了精确、可靠的数据，并为地籍提供了具有法律意义的地理参考系统。（3）地籍测量是对地籍调查提供的资料、成果进行全面分析后，根据测绘任务的需要选择不同的测绘技术和方法进行测量。（4）地籍测量取得的测绘成果具有一定的法律特征，主要表现在为登记土地产权，变更产权等一些事务上提供可靠性的证明材料。（5）地籍测量的技术标淮要能够很好的表达人、地物、地貌之间的关系，并能够反应以土地权属为核心的人与社会之间的关系。总的来说，地籍测量不但要符合测量的观点，而且需要符合法律的要求。（6）由于经济社会不断发展，对土地的利用情况不断变化，因此要求地籍测量提供的地籍资料要有一定的现势性和准确性。（7）地籍测量技术和方法很好的利用了现代科学技术，包括数字测量，遥感，GPS，GIS等技术的集成式应用。（8）测绘技术人员不但要有丰富的测绘专业知识，还应该具有不动产法律和地籍管理等方面的知识。2.3地籍控制测量2.3.1地籍控制测量的特点及作用地籍控制测量是根据地籍图和\t"/item/%E5%9C%B0%E7%B1%8D%E6%8E%A7%E5%88%B6%E6%B5%8B%E9%87%8F/_blank"界址点测量的精度要求，再考虑测区范围大小、测区内现有控制点数量和等级情况，按控制测量的基本原则和精度要求进行技术设计、选点、埋石、野外观测、内业数据处理等测量工作。地籍控制测量的主要任务是在测量区域内建立一个符合精度和密度要求的地籍控制网，能够为该测区的地籍测量提供一个准确可靠的定位基准。地籍控制网是为开展地籍细部测量、变更地籍测量以及日常地籍测量而布设的\t"/item/%E5%9C%B0%E7%B1%8D%E6%8E%A7%E5%88%B6%E6%B5%8B%E9%87%8F/_blank"测量控制网，具有控制全局、传递点位坐标、限制测量误差传播和积累的作用。地籍控制测量不同于其他控制测量，具有以下特点：（1）精度要求高。地籍图比例尺通常较大，对地籍要素的相对精度要求比较高。地籍平面控制测量精度是以地地籍要素和界址点的精度为依据，所以地籍控制测量的精度要求较高。（2）地籍图中，地籍要素、数学要素、地物要素之间的误差要求较为严格，测量过程中要保证平面控制点满足精度要求。比如界址点与界址点之间、界址点与地物点之间的误差要小于等于0.3毫米。（3）在城镇进行地籍控制测量，由于环境因素的限制，一般不采用三角网的布网原则。（4）地籍图根控制点的精度与地籍图的比例尺无关。一般情况下，界址点坐标精度要求不能够小于其他地籍图的比例尺精度，如果地籍图根控制点的精度能满足界址点坐标精度的要求，则也能满足测绘地籍图的精度要求。（5）城镇测量规程中规定对界址点的中误差规定为±5厘米，所以，在测量计算过程中，可以忽略不计高斯投影的长度变形，如果所测城市地处3°带附近时，按照城镇测量规范选择合适的测量计算措施。简要来说，地籍控制测量的作用主要有：为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高程控制网；控制误差的积累，保证测图具有必要的精度；作为进行各种细部测量的基准。2.3.2地籍控制测量的相关要求（1）地籍控制网的布网原则进行布设地籍控制网时，要参考《地籍测量规范》的相关要求，布网原则一般采用“整体到局部，低级到高级”的原则。地籍控制测量详细可分为基本控制测量和地籍图根控制测量两方面。进行基本控制测量时，一般可分为一、二、三、四等，从而可布设相应的等级控制网，包括三角网、导线网、测边网等等；进行地籍图根控制测量时，一般可分为一、二级，另外可以相应增设三角网、导线网及GPS网等。（2）地籍控制测量的布网等级及其精度在确定城镇首级控制网布设前，要根据控制测区的范围大小，对于范围较大的区域选择城市二、三、四等控制网作为首级控制网；控制测区范围较小的可以选择一级控制网。根据《地籍测量规范》相关规定，地籍控制测量的精度要求要符合界址点精度和地籍图精度的相关要求，主要精度要求如表2-1。表2-1控制点的精度要求地籍图比例尺相邻基本控制点相对点位中误差地籍图根控制点相对与临近基本控制点的点位中误差1：100000.511：50000.250.51：20000.10.21：30000.050.11：5000.0250.05基本控制点和地籍图根控制点的密度，按地籍图比例尺和成图方法而定，但埋石点的密度规则如表2-2所示。表2-2埋石点的密度规则地籍图比例尺埋石点最小密度点1：1000041：500041：200041：5002若城镇地籍控制网选择三角网的布网方式，其主要精度要求应符合表2-3。表2-3三角网的布设要求等级平均边长（km）测角中误差（″）起始边相对中误差导线全长相对闭合差水平角观测测回数方位角闭合差（″）DJ1DJ2DJ3二等9±1.01/3000001/12000012±3.5三等5±1.81/200000（首级）1/120000（加密）1/8000069±7.0四等2±2.51/120000（首级）1/80000（加密）1/4500046±9.0一级0.5±5.01/80000（首级）1/45000（加密）1/2700026±15.0二级0.2±10.01/270001/1400013±30.0若城镇地籍控制网的首级和加密控制网选择测边网，其主要精度要求应符合表2-4。表2-4三边网的技术要求等级平均边长测距相对中误差测距中误差（mm）使用测距仪等级测距测回数往返二等91/300000±30Ⅰ44三等51/100000±30Ⅰ、Ⅱ44四等21/120000±16ⅠⅡ2424一级0.51/33000±15Ⅱ22二级0.21/17000±12Ⅱ22若城镇地籍控制网选择导线网，其导线边长精度要求应符合表2-5，水平角精度要求应符合表2-6。表2-5光电测距导线技术要求等级闭合环或附合导线长度（km）平均边长（m）测距中误差（mm）测角中误差（″）导线全长相对闭合差三等153000≤±18≤±1.5≤1/60000四等101600≤±18≤±2.5≤1/40000一级3.6300≤±15≤±5≤1/14000二级2.4200≤±15≤±8≤1/10000三级1.5120≤±15≤±12≤1/6000表2-6各等级水平角技术要求等级测角中误差（″）测回数方位角闭合差（″）DJ1DJ2DJ3三等≤±1.5812≤±3四等≤±2.546≤±5一级≤±524≤±10二级≤±813≤±16三级≤±1212≤±242.4地籍测量手段2.4.1传统地籍测量手段传统地籍测量方法主要是使用如皮尺、水准仪、经纬仪等设备进行测量，将测得的数据人工记录在纸、表中，在内业数据处理过程中，耗时较长，精度很难达到相关要求，这种测量手段已不能很好的适应迅速发展的科技时代。传统地籍测量主要有以下的缺点：（1）人工用纸张、图纸记录的速度较慢，找寻目标所测位置很难；（2）记录下的数据只能是纸质数据，无法直接用计算机进行数字化处理，耗时耗力；（3）当人工记录的数据较繁琐是，容易造成数据精度达不到要求以及数据的丢失；（4）在野外进行工作时需要大量的工作人员，不同的外业人员对调查工作的认识不同，从而很容易造成收集到的资料内容规格不同，形成管理上的困难，现场采集到的信息资料无法进一步处理，减弱了时效性。总之，传统的地籍测量需要投入大量的人力物力，测量所用时间非常长，测得的数据精度不高，导致大多数的数据无法使用，测量过程中需要避免天气、温度、地形等一些外界环境因素，限制性比较高。另外，早期的测量设备精确度不够，操作繁琐，从而加大了测量工作的难度。传统地籍测量主要采用的设备介绍如下：1.激光测距仪传统的测距仪是根据声、光和电磁学的基本原理制造的并用来进行测定距离的测绘设备。实测中用的比较多的测距仪是激光测距仪，它利用激光的高凝聚性、低发散性的特点，产生一条非常细的光束，照准目标后反射回来，此时测距仪能够计算出光信号的传播时间，进而计算出目标点和测距仪之间的距离，这种仪器一般是在野外实地测量时使用，如图2-1所示。图2-1激光测距仪2.水准仪和经纬仪水准仪是用来测定地面点之间高差的仪器，如图2所示。在20世纪50年代初便有了自动安平水准仪。图2-2早期水准仪经纬仪是一种用来测量水平角和竖直角的设备，分为光学经纬仪和电子经纬仪两种，如图3所示。在测绘工作中最为普遍使用的是电子经纬仪。经纬仪能够上下左右移动，使望远镜能够指向不同的方向。经纬仪是一种测量角度的仪器，它配备有照准部、水平度盘、竖直度盘等。经纬仪具有两条互相垂直的转轴，从而用来调校望远镜的方位角以及水平高度。图3电子经纬仪（左）和光学经纬仪（右）3.全站仪全站仪，如图4所示。这项设备能够完成角度测量、距离测量等任务，它的构造中包含了光学、电磁学、机械设计制造等方面的技术，它将三者很好的结合在了一起，在地籍测量工作中应用十分广泛。这种设备的优点在于功能上较为全面，集合了传统的测距仪、水准仪、经纬仪的功能，在测站点上安置一次设备就可以完成之前的两种设备的工作，测量的效率显著提高。全站仪实际的功能根据型号的不同有不同的功能，一般都具备距离、角度测量、水平坐标点的定位等功能，另外也可以实现对地籍碎部特征点的测量。应用在地籍测量中有以下的特点：功能十分全面，误差较小，可控性强；具备采集、存储数据功能，高度的自动化；能够与电脑连接，方便数据传输。图4全站仪2.4.2现代地籍测量手段现代地籍测量主要是指数字化地籍测量。主要是利用GPS技术、全站仪等相关设备进行实时测量，并借助计算机的相关数字测图软件自动形成地籍图。主要技术手段如下：1.野外数字测量采用的设备主要是全站仪和其他相关的测量设备和系统软件，主要分为3种方式：（1）全站仪、电子记录簿和测图软件。利用全站仪进行野外实地测量后获得相应点的数据，通过相应软件将数据传送到电子记录簿，经过一定的处理后，由测图软件进行绘图。这种方式能够实现距离和角度自动化计算，容易上手，但是受硬件设备和环境因素的限制，草图容易出现问题。（2）全站仪、便携式计算机和测图软件。利用全站仪进行野外实地测量后获得相应点的数据，通过传输设备将数据传送给便携式计算机，采用相应数据处理软件进行现场成图。由于这种作业方式能够现场成图，具有高效率的优点，但是仪器设备价格昂贵，在野外适应能力不高。（3）全站仪、掌上电脑（PDA）和测图软件。作业方式同上，通过蓝牙进行数据传输。这种作业方式，能够实现自动化计算功能，仪器设备价格低廉、操作简单便捷、作业速度和效率很高，应用前景十分广泛。2.GPS测量（1）利用GPS接收机进行外业数据的采集，并通过相应软件进行数据预处理，这种作业模式能够快速适应任何环境，实现全天候，高精度，实时高效的外业一体化数据采集；（2）数字摄影测量与遥感。主要采用高分辨率卫星遥感影像、数字摄像机、GPS等为主体的摄影测量系统来完成数据的获取。这种方式获取的数据信息丰富，实时性较高，不但可以降低工作强度，而且可以提高测量精度，是一种前途较为广泛的测量模式。（3）内业扫描数字化测量。使用这种技术对地形图上的地籍要素数据进行采集，将此数据与界址点的坐标数据进行叠加，在相关数据处理软件的操作下形成地籍图和表册。这种测量模式需要测区内相关得到地籍图，并且需要有符合相关精度要求的目标点和控制点。总之，在环境因素和技术条件的制约下以上测量模式各有自己的优点和缺点，但是这些测量模式能够互相补充，从而能够很好的完成地籍测量的任务。3GPS在地籍测量上的应用3.1GPS定位原理GPS定位的基本原理是到达时间原理（TOA）。卫星发出定位信号后，信号传输到接收设备，此时该设备能够计算出信号的传播时间，根据信号的传播速度便可计算出信号发射端与接收端间的直线距离。由于卫星在不同的位置发射出的信号会产生不同的路经，而待测点的坐标应同时满足距离计算的方程，求解此方程组就能得到此待测点的空间三维坐标。GPS定位原理3.2GPS网形设计及精度要求3.2.1GPS网形设计及原则根据网形的不同用途，布设的GPS网的网形通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接四种方式。另外GPS网的布设也有星形连接、导线连接等方式。根据测区的精度要求、野外环境因素和GPS接收机的数量来选择相应的网形。1.点连式：相邻同步图形间仅有一个公共点相连的布网方式，如图5所示。这样布网可方式以减少形成异步环。布网形成的图形的几何强度也比较弱。图5点连式图形2.边连式：相邻同步图形间仅有一条公共基线连接，如图6所示。这种布网方式可以形成较多的异步环和复测基线。可靠性最高。图6边连式图形3.网连式：相邻的同步图形间有3个（包括3个）以上的公共点连接，如图7所示。这样布网方式的图形强度最强，但是作业效率比较低图7网连式图形4.边点混合连接式：这种布网方式是将点连式与边连式结合起来组成GPS网，如图8所示。图8边点混合连接式图形5.星形连接式：星形连接时同步图形之间不够成闭合，如图9所示。图9星形连接式图形6.导线连接式：这样的布网方式精度和可靠性不高，布网方式如图10所示。图10导线连接式图形GPS网形设计主要遵循的原则有：1.对于布设的GPS网一般选择由单独观测边形成闭合的网形。包括三角形，多边形，附合导线等等，最终符合检核条件，增强网形的可靠性。2.GPS网点的选择应在原先的地籍控制点上，并且选点的个数应大于等于4个，从而确保GPS网与地面坐标系统能够相互转换。3.GPS网点的选择应在原先的水准点上，如果点的选取不在水准点上，那么需要根据水准测量方法进行联测。4.GPS网点的选择不但要便于观测，而且需要能够进行水准联测，所以一般选取在视野通视，地形开阔、交通便利的位置。5.网形的设计需要结合原有的城市测绘成果资料以及各种大比例尺地籍图，所以应选择该城市的坐标系统。3.2.2GPS相关精度要求根据“GPS测量规范”内容的相关要求，GPS的精度可以分为A-E五个等级，其中A、B两级是用来规定国家级GPS控制网；C、D、E三级是用来规定局部性GPS控制网。GPS的主要精度要求表10所示。表10GPS的精度项目级别ABCDE固定误差a(mm)≤5≤8≤10≤10≤10比例误差系数b（mm）≤0.1≤1≤5≤10≤20相邻点最小距离（km）10015521相邻点最大距离（km）2000250401510相邻点平均距离（km）3007015~1010~55~2在城市GPS测量中，基线边长的相对中误差要求如表11所示。表11基线边长中误差规定等级平均距离（km）α（mm）b()最弱边相对中误差二等9≤10≤21/12万三等5≤10≤51/8万四等2≤10≤101/4.5万一级1≤10≤101/2万二级＜1≤10≤201/1万注：1.α为基线边长的固定误差，b为比例误差系数（）；2.相邻点最小距离为平均距离的1/3到1/2，最大距离应为平均距离的2到3倍；3.当边长小于200m的时候，边长中误差应小于20mm。3.3GPS测量方式3.3.1GPS静态测量简单来说，这种定位方式是指在定位过程中，用户接收机处于固定不动的状态，使其测得多个重复观测值，从而通过足够的多余观测值，计算出所需要的数据，这样可以大大提高数据的可靠性，主要定位原理如图11所示。这种定位方式，能够达到非常高的精度要求，是GPS测量中最常用的一种定位方式，被广泛应用大量的测绘工作中。大量实践证明，中等长度基线的测量精度能够达到到，甚至比这更高。图11静态定位原理（左）与多台接收机同时工作（右）3.3.2GPS实时动态测量（RTK）实时动态测量的基本过程主要是在基准站安置一台GPS接收机，对所有可见卫星进行连续地观测，并将测得的观测数据通过无线电设备，实时地传送给用户观测站；在流动站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电网络，接收基准站传送过来的观测数据，然后根据相对定位的基本原理，实时地计算并显示出流动站的三维坐标和精度，流动站可以是静止的也可以是运动的，如图14所示。图14GPSRTK作业示意图GPSRTK技术主要采用的是实时动态载波相位差分技术，它以载波相位观测量作为根据，在GPS测绘工作中是一个重大的突破。主要的作业方式有以下3种：（1）快速静态测量：适合城市或者是大区域的控制测量中。主要操作方法是，用户端要静止在起始测站上观测十几分钟。在数据采集的过程中，根据参考站测得的数据，实时地计算出用户位置的三维坐标。如果解算出的数据坐标变化不大，那么这种布网设计可以很好地满足精度要求，此时便可停止观测，将接收机移动到其他测站点。采用这种测量方式进行作业时，不必考虑用户端在移动的过程中是否对卫星的连续跟踪。（如图12所示）图12快速静态测量（2）准动态测量：适合用在地籍碎部测量、线路测量等工作中，定位精度可以达到厘米级。它主要的操作流程是，在观测工作开始后，用户接收机要在起始测站静止观测数十分钟，从而测得整周模糊度参数。在此参数的标准下，用户端可以进行流动观测，要求在每以个测站点上静止观测数历元，从而实时地解算出流动站的三维坐标。但是，这种作业方式在观测过程中，要注意到用户接收机是否始终保持对GPS卫星的连续追踪，一旦发生失锁、无法对GPS信号跟踪的情况，就必须停止观测，重新进行数据采集。（3）动态测量：适用在道路中线测量、航线测量等一些精密导航定位的工作中。在陆地上，首先可以对起始位置进行初始化，之后再进行流动观测，从而定位出每个测站点的三维位置。但是，它同准动态测量要求一样，如果在数据观测过程中出现了失锁的情况，就必须在失锁的测站点重新初始化，再进行数据采集。在大海和天空中，可以选择动态初始化技术来完成工作任务。GPSRTK技术可以大大缩短野外观测的时间，实时地给出测站点的三维坐标。另外，RTK技术每一次实时地给出定位结果，测量人员可以随时检查基准站和流动测站观测结果的质量和坐标解算结果的精确性，提高GPS测量工作的效率和精度，很好地避免因为误差而重测的测量工作。不同的RTK设备具有不同的性能要求，主要对比如表13所示。表13不同RTK设备的性能对比设备名称厂家接收机类型精度初始化时间作用距离TrimbleRTK美国Trimble公司L1,L22cm±2ρpm10s20kmWild200瑞士徕卡L1cm级＜200s15kmSeismark美国AshtechL1,L2cm级1~120sMankart法国AarcelL13cm及10km4012GPS美国DalnoteL130cm级050km3.4GPS技术工作流程GPS技术测量外业工作包括外业准备、数据采集、成果处理三个步骤。1.外业准备工作。在外业准备工作中要完成技术设计和选点埋石等工作。进行测区的勘探，了解测区周围的环境，为编写测区技术设计，成本预算提供依据；收集测区原有的数据资料，包括测区所采用的参考坐标系、各种控制点和测区内的乡村行政区的划分等；准备相关测量使用的设备和仪器，把测区分为各个小测区，按组分配测量人员；根据网形的精度指标要求及其他相关测量规范设计出GPS控制网。2.GPS数据采集工作。数据的采集主要是指用GPS接收机，通过与天空中的卫星“相连”，收集出符合精度要求的数据，并自动储存在GPS接收机中。这种方法的自动化程度很高，在每一个测站进行测量时，只需要操作几下就可以。3.成果处理工作。外业数据的处理也非常方便，只需要将测得得数据，使用专门的数据线从GPS接收机里导入到计算机中，并在计算机中使用相关测绘软件进行处理，计算出同步观测环闭合差，非同步多边形闭合差，在输出报告中检查数据是否符合相关的规定，如果数据结果超限，分析超限的原因后，重新测量或者是补测上缺少的数据。3.5GPS技术的应用分析现如今GPS定位技术在不断地改进和发展，其测绘精度可以达到厘米级，测绘速度大大提高，节省了大量的人力财力，带来了极大的经济效益。下面总结GPS技术在地籍测量中应用。在地籍测量中，静态测量、快速静态测量、RTK技术已经慢慢替代了传统、繁琐的测量技术，成为地籍测量的主要测量方式。如果控制网的边长大于15千米时，一般只能选择静态测量的方法；当观测时天气良好，环境适宜，并且接收机能够观测到多个卫星，如果控制网的边长在小于15千米时，可以选择快速静态GPS测量；如果控制网的基线边长在5km以内，最先考虑使用的是RTK动态测量技术，当现实条件不能满足时，也可选择快速静态定位的测量方法。4GPS技术在地籍测量中的应用实例4.1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。4.2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。4.2.1GPS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14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15D、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1.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。2.高程基准：采用1985国家高程基准。3.时间基准：GPS测量采用世界协调时（UTC时间）。4.2.2GPS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16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：1.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。2.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。3.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。4.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。4.2.3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：、、4.2.4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16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