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GPS、全站仪测量技术在工程测绘学中的应用探讨

来源: 测绘院
发布时间:2018-10-16
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  摘要:随着测绘科学技术的不断发展和测量仪器的日益完善,GPS、全站仪测量在工程测绘学中得到的广泛、普遍的应用。GPS定位技术是一项以载波相位观测为基础的实时差分测量技术,其测量精度可满足常规土地规划测量的要求,而全站仪适用于碎部点的采集。因此,我们在农村集体土地规划测量中利用GPS、配合全站仪进行测量,以达到这两种测量技术的优势互补,使我们在测量过程中得到事半功倍的效果。这在农村集体土地确权登记颁证项目的实践中已证明,该方法是切实可行的。

  关键词:GPS;全站仪;工程测绘学

  Discussion on measuring technology of GPS and Total station in surveying and mapping

   Abstract: With the development of Surveying and Mapping Science and technology and the increasing improvement of measurement instruments, GPS, total station measurement in the engineering surveying and mapping of the widely used, widely used. GPS positioning technology is a real time difference measurement technology based on the carrier phase observation. The measurement accuracy can meet the requirements of the conventional land planning survey, and the total station is suitable for the collection of broken parts. Therefore, we use GPS in the rural collective land planning survey, with the total station to measure, in order to achieve the advantages of these two kinds of measurement technology, so that we can get twice the result with half the effort. The registration in the rural collective land ownership certification project in practice has proved, this method is feasible.

  Key words: GPS; total station; surveying and mapping

  1 引言

  伴随着我国科学技术突飞猛进的发展,工程测绘技术也在不断的进步与发展,对工程测量技术也将提出越来越高的要求。同时计算机技术,空间技术,和现代通信技术的发展,传统的测绘技术体系已经很难满足工程的需要,其逐步被数字测图所取代。数字测图野外数据采集设备主要有全站仪和 GPS,两中测量仪器各有优缺点,把两种仪器联合使用将实现优势互补、 取长补短。这样就加快测量速度,提高工作效率。在新时期,随着全站仪、GPS、RS等数字化测绘技术的发展,工程测量技术向着更加科学和自动化的方向发展,同时工程测量也在各个领域得到了广泛的应用。全站仪、GPS测量技术是目前较为先进的工程测量技术,已经广泛的应用在地籍测量中,是土地管理工作中的一项重大技术革命,应用前景不可限量。

  土地测量是土地管理中的专业测绘工作, 包括地籍管理 ( 含地籍测绘 ) 、土地利用现状调查、土地整理 、土地开发利用 、基本农田保护区划定、违法用地调查 、土地出让与转让、用地变更调查、拨地放样、建设用地勘测定界 、项目竣工验收等测绘工作。土地测量是对土地权属等有关内容进行确认并设置界桩的测量作业 ,其特点是碎部点数量多 ,精度要求较高 ,而且要求作业区域内整体的精度平衡 。对于城区,由于城市建筑物密集 ,交通繁忙,街道两旁树木密集,用地种类较多,采用常规测量手段比较困难 ,且效益不高;对于农村,作业区域面积广,权属关系复杂,从控制测量到碎部测量的任务重 ,采用常规测量手段比较困难 ,且很难在短时间内完成所有土地调查与测量工作 。地籍测量的主要目的就在于获取相应的宗地权属、形状和面积等,继而对地籍的基本情况具有简单的了解,然后在展开其他相关工作。地籍测量的成果对于土地登记具有尤为重要的作用,能够为其提供所需的诸多资料,更好的了解土地的权属关系,并对宗地的界线等予以登记,因此,数据的准确性具有非常重要的意义,对于后期的土地使用证发放和档案的建立具有不容忽视的影响。

  2 全站仪、GPS测量技术介绍

  伴随着城区的发展,对城区进行测绘是必不可少的环节。所谓全站仪,即是指全站型电子速测仪。它是一种高技术的新型的测角测距仪器,将电磁波测距装置、光电测角装置和电子计算机的微处理器结合在一起,集光、机、电为一体,还集水平角、垂直角、距离(斜距,平距)、高、坐标测量功能于一体,同时,还能记录,存贮和输出数据和计算成果的测绘仪器。 全站仪具有速度快、精度高、功能强和自动化程度高等优点,它在控制测量、 数字测量和工程测量中的作用也越来越重要。在城区的大比例测绘的中,电子全站仪的产生和发展,给这个行业带来高效益。全站仪是一种高技术的新型的测角测距的仪器,在测绘工程中的应用越来越广泛。它的使用,不仅是精度上的提高,更重要的是它的测量速度之快,其特点是传统的光学仪器所无法比拟的。

  GPS (Global Positioning System)是由美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统 ,是以卫星为基础的无线电导航定位系统,具有全能性(海、陆、空、航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能,可以为各种需求的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、速度和时间信息。RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果。在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,同时给出厘米级定位结果。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态;可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后,即可进行每个历元的实时处理,只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪,流动站即可随时给出厘米级定位结果,精度十分准确,该技术已经广泛应用于各个领域。

  3 全站仪、GPS测量技术在农村集体土地确权登记颁证中的应用

  农村集体土地所有权登记发证测量是对集体土地权属界线的界址点坐标进行精确测定,并把权属范围内地物、地类、面积、权属关系及利用状况等要素准确地绘制在图纸上和记录在专门的调查表册中的测绘工作。农村集体土地所有权测量的成果包括数据采集(控制点

  和界址点坐标等)、地籍图和地籍册。农村集体土地所有权测量主要应用GPS-RTK的两大功能:静态功能和动态功能。 静态功能是通过布设GPS控制网,为测量工作做好前期的准备;动态功能主要是实地采集界址点及相关点的准确坐标,为内业成图及数据库建库工作提供充足的数据资料。集体土地所有权发证是在全国第二次土地调查基础上来进行,是国土资源数字化管理的进一步细化成果,由于集体土地在测量实施中都会存在工作量大,时间紧的问题,采用GPS-RTK技术成为必然趋势。

  全站仪是一个由测距仪、电子经纬仪、电子补偿器、微处理机组合的一个整体。测量功能可分为基本测量功能和程序测量功能。基本测量功能包括电子测距、电子测角(水平角、 垂直角);程序测量功能包括水平距离和高差的切换显示、 三维坐标测量、对边测量、放样测量、偏心测量、后方交会测量、面积计算等。特别注意的是只要开机,电子测角系统即开始工作并实时显示观测数据;其它测量功能只是测距及数据处理。它可以同时测量空间目标的距离和角度数据,直接得到三维坐标数据。

  RTK(Real Time Kinematic)实时动态测量系统,它是集计算机技术、 数字通讯技术、 无线电技术和 GPS 测量定位技术为一体的组合系统;它是GPS测量技术发展中的一个新突破。它是利用2台以上GPS接收机同时接收卫星信号,其中一台安置在已知坐标点上作为基准站,另一台用来测定未知点的坐标——移动站,基准站根据该点的准确坐标求出其到卫星的距离改正数并将这一改正数发给移动站,移动站根据这一改正数来改正其定位结果,从而大大提高定位精度。它能够实时的地提供测站点指定坐标系的三维定位结果,并达到厘米级精度。

  GPS-RTK技术有着测量精度高、定位准确、操作简便等诸多优点,但是在测量中也受到很多条件的影响和限制,这是我们工作中需要注意的。

  4 结术语

  GPS与全站仪联合作业方法充分地体现了现代测量产品设计理念——协同作业。“联合作业”方法继保证了测量成果准确性、 可靠性,又结合了GPS与全站仪作业各自的灵活性,是一种较新的取长补短作业方法,从而有效地提高了工作效率。实践证明,GPS-RTK具有极高的测量精度,其作业模式能进一步提高测量作业效率,降低劳动强度,节省测量费用,使测量变更更加轻松容易。随着GPS技术特别是RTK技术的发展,各个厂家相继推出了具有自主专利技术的仪器,其初始化时间越来越短,跟踪能力也越来越强,精度越来越高,可靠性越来越好,有着良好的性价比,是测量技术的一项革命性创新,为今后的土地测量提供更快捷、准确的方法,成为国土资源数字化管理工作的根本保障。

  参考文献

  [1]刘晴来. GPS与全站仪在工程测量中的结合应用[J]. 科技风,2011,13:98.

  [2]王军. GPS RTK联合全站仪在地籍测量中的应用[J]. 科学之友,2012,14:42-44+47.

  [3]杜绿艳,李东恒,袁晓民. 电子全站仪在测绘工程中的应用[J].门窗,2013,02:73+82.

  [4]甘建国. 全站仪在城区大比例尺测绘中的作用[J]. 科技创新与应用,2013,17:34.

  [5]张波清,黄朝禧. 用全站仪测量土地面积的方法和精度分析[J].地矿测绘,2003,03:23-24+30.

  [6]顾俊杰. 全站仪在地籍测量过程中的应用[J].华北国土资源,2015,03:63-64.

  [7]林观土,罗锡文,李庆,王在满. 全站仪在农田土地平整中的应用及精度分析[J]. 广东农业科学,2007,04:46-48.

  [8]孙剑. 全站仪在土地勘测中的应用技术[J].黑龙江科技信息,2014,35:121.

  [9]郑亚玲. GPS-RTK技术在农村集体土地所有权登记发证测量中的应用探讨[J].科技信息,2009,31:782+792.

  [10]汤江龙,赵小敏. GPS实时动态(RTK)技术在土地测量中的应用研究[J].江西农业大学学报,2005,01:124-128.

  [11]韦斯斯,莫芳林,乔湘淑. 土地测量工作中GPS技术的应用[J].中国新技术新产品,2010,19:120.

  [12]韩兴辉,冯翠芹. GPS-RTK技术在土地确权测量中的应用[J]. 安徽农业科学,2016,06:242-243+247.

  [13]高勇. GPS技术在土地测绘地籍控制测量的应用[J]. 科技传播,2014,17:229+228.

  [14]陶倩. GPS实时动态载波相位差分技术在农村集体土地确权测量中的应用——以贺兰县为例[J].网友世界,2012,18:25-26.

  [15]何其贵,高子云. 浅析GPS(RTK)联合全站仪在数字测图中的应用[J]. 广东科技,2012,17:134-135.