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[摘 要] 在地籍控制测量中,根据地籍测量的要求,从经济、精度、时间方面探讨GPS在地籍控制测量的技术问题,提出切实可行的技术方案。本文以江西省某市为例,通过对此地区地籍控制测量首级网及加密网的平差和结果精度进行分析,并进行对GPS测量结果和光电测距仪测量结果的对比,来说明GPS技术在地籍控制测量中应用的优越性。
[关键词] GPS 地籍测量 精度分析
1.引论
地籍控制测量是根据界址点和地籍图的精度要求,视测区范围的大小、测区内现存控制点数量和等级等情况,按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、数据处理等测量工作。
利用GPS定位技术布测城镇地籍基本控制网,要求边长小于8~10km的二、三、四等基本控制网和一、二级地籍控制网的GPS基线向量,两者采用GPS快速静态定位的方法。对于GPS快速静态定位方法,精度可达到1~2cm左右,完全满足地籍控制测量的需要,可以大幅缩短观测时间和成倍提高经济效益。建立GPS定位技术布测城镇地籍控制网时,应与己有的控制点进行联测,联测的控制点最少不能少于2个。
2.布网概况
测区地籍测量首级控制面积为64km2,要求施测测图面积约18km2。采用GPS技术建立地籍控制测量网。其控制网网形设计见图1:
图1 GPS首级控制网
控制网采用1954年北京坐标系及相应的椭球参数。根据测区实际情况,为了使投影变形最小,采用任意带,即选择116°经线作为投影带的中央子午线。投影面选择测区平均高程面,其值为20。测区内1~3号点为国家一等三角点,作为本次GPS网起算数据,4~6号点为四等点作为检核点。由于起算点l~3号属矿带20带成果。参考点4~6号属中央子午线115.30°任意带成果。为便于新GPS网平差计算利用与比较,把它们的二维坐标统一换算到中央子午线为116°的任意带上。
外业观测采用TopConTurbo-S型GPS双频接收机三台,并用两台TopeonGTSZ1ID全站仪用于边长对比测量,以保证测量成果的可靠性。GPS数据处理的全过程均采用随机提供的TopCon-survey软件。
3.GPS首级网平差及精度分析
3.1平差方案
以网中1号点为基准,在WGS一84坐标系内对GPS首级网进行三维无约束平差,以分析其内部符合精度;其次以网中1~3号国家54坐标系一等点为己知点,116°任意带的高斯平面坐标,对其分别进行3种方式的二维约束平差,用以分析3个国家点间的兼容性等。
3.2平差结果精度分析
首级网平差结果精度分析见表1、表2和表3。
从表1~表3结果可以看出:三维无约束平差精度较高,无明显粗差;当引入1,2或1,3点号进行二维约束平差,彼此精度基本相同,而且与重合点坐标较差相差不大脱明1号点与2,3号点兼容性接近;而引入1,2,3同时进行二维约束平差,精度与引入l,2或l,3点号进行二维约束平差基本相同,说明三个已知点兼容性良好。
比较上述几种方案的平差结果,最弱点点位中误差及最弱边边长相对中误差,均远小于常规四等±5cm和1:45万规范规定,具有较大的精度储备。
4.GPS加密网平差及结果精度分析
4.1加密网平差方案
由于加密网238个点中共纳入首级GPS网点17个,其点号为(l、4、5、6、7、8、9、11、15、17、18、19、21、23、25、26、28),采用引入13个和17个首级GPS网点的高斯平面坐标对加密网进行二维约束平差,目的在于分析其重合点精度及点位中误差的变化情况。
4.2加密网平差各方案结果精度分析
加密网平差各方案结果精度分析见表4~表5。加密网内符合精度较好,无明显粗差。引入13个己知点进行二维约束平差结果重合点坐标差表明,首级网与加密网兼容性良好。对同级GPS已知点引入约束点数增加,对次级GPS网的精度略有提高,但并不明显,证明GPS网不存在误差积累。为保证首级网和加密网坐标成果的唯一性,加密网取用引入17个己知点参与的二维约束平差结果作为本加密网正式成果。
4.3加密网正式成果与光电测距边比较精度分析
首级GPS网、加密网正式平差成果出来以后,我们对加密网部分边,进行光电测距边长比测检验,测距边均匀分布全网,测距仪器采用拓普康GTS一2lDl全站仪,所测边长经各项改正及投影归算后与GPS边长比较精度见表6。
5.结束语
对于大范围地籍测量,尤其是地籍控制测量,采用GPS相比常规方法,精度高,获得数据成果的效果明显,生产效率将成倍地提高,而且利用GPS建立地籍测量高等级控制网,以采用静态测量模式最佳。
参 考 文 献
[1]詹长根,地籍测量学,武汉大学出版社,武汉,2001
[2]徐绍锉,张华海,杨志强,王泽民,GPS测量原理及应用.武汉测绘科技大学出版社,1998.10
[3]国家测绘局,地籍测量规范.北京.测绘出版社,1988
[4]李国伟,GPS在土地测绘中的应用及前景,中国土地科学,1995.7
[5]徐绍锉,GPS定位技术在地籍测量中的应用及发展前景.中国土地科学,1995.3
[6]金君,GPS在地籍测量中的作用,测绘通报,1999.7
[7]谭峻,GPS与地籍测量.中国土地科学,199.47,N0.4
[关键词] GPS 地籍测量 精度分析
1.引论
地籍控制测量是根据界址点和地籍图的精度要求,视测区范围的大小、测区内现存控制点数量和等级等情况,按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、数据处理等测量工作。
利用GPS定位技术布测城镇地籍基本控制网,要求边长小于8~10km的二、三、四等基本控制网和一、二级地籍控制网的GPS基线向量,两者采用GPS快速静态定位的方法。对于GPS快速静态定位方法,精度可达到1~2cm左右,完全满足地籍控制测量的需要,可以大幅缩短观测时间和成倍提高经济效益。建立GPS定位技术布测城镇地籍控制网时,应与己有的控制点进行联测,联测的控制点最少不能少于2个。
2.布网概况
测区地籍测量首级控制面积为64km2,要求施测测图面积约18km2。采用GPS技术建立地籍控制测量网。其控制网网形设计见图1:
图1 GPS首级控制网
控制网采用1954年北京坐标系及相应的椭球参数。根据测区实际情况,为了使投影变形最小,采用任意带,即选择116°经线作为投影带的中央子午线。投影面选择测区平均高程面,其值为20。测区内1~3号点为国家一等三角点,作为本次GPS网起算数据,4~6号点为四等点作为检核点。由于起算点l~3号属矿带20带成果。参考点4~6号属中央子午线115.30°任意带成果。为便于新GPS网平差计算利用与比较,把它们的二维坐标统一换算到中央子午线为116°的任意带上。
外业观测采用TopConTurbo-S型GPS双频接收机三台,并用两台TopeonGTSZ1ID全站仪用于边长对比测量,以保证测量成果的可靠性。GPS数据处理的全过程均采用随机提供的TopCon-survey软件。
3.GPS首级网平差及精度分析
3.1平差方案
以网中1号点为基准,在WGS一84坐标系内对GPS首级网进行三维无约束平差,以分析其内部符合精度;其次以网中1~3号国家54坐标系一等点为己知点,116°任意带的高斯平面坐标,对其分别进行3种方式的二维约束平差,用以分析3个国家点间的兼容性等。
3.2平差结果精度分析
首级网平差结果精度分析见表1、表2和表3。
从表1~表3结果可以看出:三维无约束平差精度较高,无明显粗差;当引入1,2或1,3点号进行二维约束平差,彼此精度基本相同,而且与重合点坐标较差相差不大脱明1号点与2,3号点兼容性接近;而引入1,2,3同时进行二维约束平差,精度与引入l,2或l,3点号进行二维约束平差基本相同,说明三个已知点兼容性良好。
比较上述几种方案的平差结果,最弱点点位中误差及最弱边边长相对中误差,均远小于常规四等±5cm和1:45万规范规定,具有较大的精度储备。
4.GPS加密网平差及结果精度分析
4.1加密网平差方案
由于加密网238个点中共纳入首级GPS网点17个,其点号为(l、4、5、6、7、8、9、11、15、17、18、19、21、23、25、26、28),采用引入13个和17个首级GPS网点的高斯平面坐标对加密网进行二维约束平差,目的在于分析其重合点精度及点位中误差的变化情况。
4.2加密网平差各方案结果精度分析
加密网平差各方案结果精度分析见表4~表5。加密网内符合精度较好,无明显粗差。引入13个己知点进行二维约束平差结果重合点坐标差表明,首级网与加密网兼容性良好。对同级GPS已知点引入约束点数增加,对次级GPS网的精度略有提高,但并不明显,证明GPS网不存在误差积累。为保证首级网和加密网坐标成果的唯一性,加密网取用引入17个己知点参与的二维约束平差结果作为本加密网正式成果。
4.3加密网正式成果与光电测距边比较精度分析
首级GPS网、加密网正式平差成果出来以后,我们对加密网部分边,进行光电测距边长比测检验,测距边均匀分布全网,测距仪器采用拓普康GTS一2lDl全站仪,所测边长经各项改正及投影归算后与GPS边长比较精度见表6。
5.结束语
对于大范围地籍测量,尤其是地籍控制测量,采用GPS相比常规方法,精度高,获得数据成果的效果明显,生产效率将成倍地提高,而且利用GPS建立地籍测量高等级控制网,以采用静态测量模式最佳。
参 考 文 献
[1]詹长根,地籍测量学,武汉大学出版社,武汉,2001
[2]徐绍锉,张华海,杨志强,王泽民,GPS测量原理及应用.武汉测绘科技大学出版社,1998.10
[3]国家测绘局,地籍测量规范.北京.测绘出版社,1988
[4]李国伟,GPS在土地测绘中的应用及前景,中国土地科学,1995.7
[5]徐绍锉,GPS定位技术在地籍测量中的应用及发展前景.中国土地科学,1995.3
[6]金君,GPS在地籍测量中的作用,测绘通报,1999.7
[7]谭峻,GPS与地籍测量.中国土地科学,199.47,N0.4