浅谈GPS技术在地籍测绘工程中的应用.doc
上传者：住儿
2022-06-10 16:13:51上传
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浅谈GPS技术在地籍测绘工程中的应用
摘要:GPS测量技术的出现和不断发展,极大地促进了地籍测绘工作的进步,使地籍测绘的工作方式发生了根本性的变革。本文介绍了GPS测量的基本原理和测量方法;对GPS在地籍测绘中的相关技术问题进行了探讨。
关键司:GPS工程测绘地籍控制数据处理
1 GPS定位原理及测量方法
1.1 GPS定位原理
全球定位系统(GPS)的定位基本原理,是空间距离交会定点原理。假设在地面上有3个无线电信号发射台,其位置坐标已知,用(xi,yi,zi)(其中i=1,2,3)表示。用户接收机在某一时刻采用无线电测距的原理测得接收机到3个无线电发射台的距离只Ri(i=1,2,3),则只需以3个发射台为球心,以所测距离为半径,即可用距离交会原理计算出用户接收机的空间位置(xp,yp,zp,)。其数学模型如下:
Ri=
如果只有两个无线电发射台,则可根据用户接收机的概略位置交会出接收机的平面位置。这种通过无线电测距交会定点的方法是目前仍在使用的飞机、轮船的导航定位方法。现在将无线电信号发射台从地面搬到位于空间中的卫星之上,组成一个卫星导航定位系统,应用无线电测距交会的原理,便可由3个以上地面已知点交会出卫星的空间位置;反之,利用3个以上卫星的已知空间位置,又可以交会出地面上未知点的空间位置。这就是GPS***的基本原理。
与传统测绘相比,GPS有其明显的技术优势:(1)定位精度高。用载波相位做相对定位,观测时间少于20min,可以达到±5mm的距离精度。若采用快速定位方法,观测时问仅需1min左右,即能达到±0.1m的距离精度。(2)提供三维坐标。GPS测量,在精确测定观测站平面位置的同时,还可以精确测定观测站的大地高程。(3)观测站之间无须通视。既要保持良好的通视条件,又要保障测量控制网的良好结构,一直是常规测量在实践方面的难题之一。GPS测量可以节省常规测量所需的造标费用,减少测量时间,经济效益十分显著。(4)全天候作业。GPS测量工程,通常可在任何地点、任何时间连续地进行。
1.2 GPS测量方法
GPS作为一种当前最先进的定位工具正成为地籍信息十分重要的数据采集工具。近几年来,GIS型GPS接收机用于采集地面上的位置数据及详细的属性信息正日益发展。GPS只提供地理空间位置,地籍空间数据还应该包括属性信息。例如地籍信息系统中一条道路包括了该路的一系列点的空间坐标及该道路的属性信息(宽度、等级等),而GPS只能在外业采集到一系列离散点的空间坐标。要想让这些点连成道路并知道其属性信息,就必须在外业采集这些离散点时加以说明和描述。说明和描述的方法可以借鉴大比例尺机助成图中采用的数据字典技术。数据字典是描述属性及空间数据间相互关系的字符集。利用GPS采集数据时,数据字典带有属性和特征项,特征项反映了被测点的特征。如Tree表示树,是孤立点,不与其他任何点相连;Road表示道路,则带有Road的点要连起来。利用GPS采集数据时,一般都配有电子手簿或掌上电脑。测定了某位置后,可以在电子手簿上输入其相应的特征和属性项。
利用GPS采集地籍空间数据是切实可行的,但实际应用中要注意以下几个问题:
(1)GPS定位模式和精度要与地籍信息系统匹配。GPS定
摘要:GPS测量技术的出现和不断发展,极大地促进了地籍测绘工作的进步,使地籍测绘的工作方式发生了根本性的变革。本文介绍了GPS测量的基本原理和测量方法;对GPS在地籍测绘中的相关技术问题进行了探讨。
关键司:GPS工程测绘地籍控制数据处理
1 GPS定位原理及测量方法
1.1 GPS定位原理
全球定位系统(GPS)的定位基本原理,是空间距离交会定点原理。假设在地面上有3个无线电信号发射台,其位置坐标已知,用(xi,yi,zi)(其中i=1,2,3)表示。用户接收机在某一时刻采用无线电测距的原理测得接收机到3个无线电发射台的距离只Ri(i=1,2,3),则只需以3个发射台为球心,以所测距离为半径,即可用距离交会原理计算出用户接收机的空间位置(xp,yp,zp,)。其数学模型如下:
Ri=
如果只有两个无线电发射台,则可根据用户接收机的概略位置交会出接收机的平面位置。这种通过无线电测距交会定点的方法是目前仍在使用的飞机、轮船的导航定位方法。现在将无线电信号发射台从地面搬到位于空间中的卫星之上,组成一个卫星导航定位系统,应用无线电测距交会的原理,便可由3个以上地面已知点交会出卫星的空间位置;反之,利用3个以上卫星的已知空间位置,又可以交会出地面上未知点的空间位置。这就是GPS***的基本原理。
与传统测绘相比,GPS有其明显的技术优势:(1)定位精度高。用载波相位做相对定位,观测时间少于20min,可以达到±5mm的距离精度。若采用快速定位方法,观测时问仅需1min左右,即能达到±0.1m的距离精度。(2)提供三维坐标。GPS测量,在精确测定观测站平面位置的同时,还可以精确测定观测站的大地高程。(3)观测站之间无须通视。既要保持良好的通视条件,又要保障测量控制网的良好结构,一直是常规测量在实践方面的难题之一。GPS测量可以节省常规测量所需的造标费用,减少测量时间,经济效益十分显著。(4)全天候作业。GPS测量工程,通常可在任何地点、任何时间连续地进行。
1.2 GPS测量方法
GPS作为一种当前最先进的定位工具正成为地籍信息十分重要的数据采集工具。近几年来,GIS型GPS接收机用于采集地面上的位置数据及详细的属性信息正日益发展。GPS只提供地理空间位置,地籍空间数据还应该包括属性信息。例如地籍信息系统中一条道路包括了该路的一系列点的空间坐标及该道路的属性信息(宽度、等级等),而GPS只能在外业采集到一系列离散点的空间坐标。要想让这些点连成道路并知道其属性信息,就必须在外业采集这些离散点时加以说明和描述。说明和描述的方法可以借鉴大比例尺机助成图中采用的数据字典技术。数据字典是描述属性及空间数据间相互关系的字符集。利用GPS采集数据时,数据字典带有属性和特征项,特征项反映了被测点的特征。如Tree表示树,是孤立点,不与其他任何点相连;Road表示道路,则带有Road的点要连起来。利用GPS采集数据时,一般都配有电子手簿或掌上电脑。测定了某位置后,可以在电子手簿上输入其相应的特征和属性项。
利用GPS采集地籍空间数据是切实可行的,但实际应用中要注意以下几个问题:
(1)GPS定位模式和精度要与地籍信息系统匹配。GPS定
浅谈GPS技术在地籍测绘工程中的应用
