GNSS测量技术在土地测绘中的应用

作者:未知

  摘 要:近年来,随着我国经济社会各领域的繁荣发展,国家对于土地资源的保护措施与力度不断加强,针对土地的登记制度不断出台。相应的,针对土地展开的测绘也日渐成为一项重要的土地管理工作。在土地测绘的实际中,测绘技术随着信息科学技术的进步不断迭代,GNSS就是其中一项非常常见的测绘应用技术。
  关键词:GNSS测量技术;土地测绘;特点;应用策略
  在土地测绘的具体工作中,引入GNSS技术,就是通过利用全球卫星导航系统提供的强大地理信息数据支撑,从而在节约测绘成本的同时不断提高测绘的精度和效率。需要注意的是,当前GNSS技术在我国广大测绘从业人员的意识中,尚未形成一定的重视。笔者认为,要规范我国的土地测绘工作,从业人员必须不断提高新型技术应用的优越性,不断学习新技术的应用技能,不断推进行业健康有序高效发展。
  一、GNSS定位系统的特点
  1.GNSS测量技术定位精度高。目前GNSS测量基线的精度已经得到了显着提高,而GNSS静态相对定位的精度也提高到了毫米级甚至亚毫米级,尤其是高程精度也达到了毫米级。GNSS实时动态定位精度也有显著性的突破,可以达到厘米级的定位精度,可以满足各种土地测量的要求。大型建筑物、构筑物变形监测,在采用特殊的观测措施、精密星历和适当的数据处理模型和软件后,平面精度可达亚毫米级,高程精度可稳定在1mm左右。
  2.GNSS测量技术观测时间短。GNSS技术定位耗时较短,实时动态定位模式几秒时间就可完成流动站1分钟~5分钟才能完成的观测,大大提高了测绘效率。并且,运用GNSS技术的观测站间不需要通视,只要求观测站15°以上空间开阔性,这就大大降低了观测环境与通视条件方面的限制,不仅缩减了测量时间及经费,而且使测量选点更具灵活性。
  3.GNSS测量技术实现全球全天候定位。GNSS卫星的数目较多,且分布均匀,保证了全球地面被连续覆盖,使得地球上任何地方的用户在任何时间至少可以同时观测到4颗GNSS卫星,能有效保障在任何时间、任何地点实现连续观测,并不会受到天气变化的影响。
  4.GNSS测量技术相关仪器操作简便。随着GNSS接收机的不断改进,GNSS测量的自动化程度越来越高,有的已趋于“傻瓜化”。在观测中测量员的主要任务只是安置仪器,连接电缆线,量取天线高和收集气象数据,监视仪器的工作状态,而其它观测工作,如卫星的捕获,跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束测量时,仅需关闭电源,收好接收机,便完成了野外数据采集任务。
  二、GNSS测量技术在土地测绘中的应用
  1.GNSS技术进行地籍测量时控制网点的精度和密度。对于地籍测量来说,它的首要任务就是要对于所确定的一个测区进行全测区的控制和测量,同时它也是各种测绘地籍的图件以及数据采集的一个基础,而对于地籍控制的网点来说,能够更好地控制它的精度和密度,才能够更好地满足一个土地权属范围的测量,并确定这个区域的特征点。要控制好网点的点位密度,首先要将其进行分类,而GNSS地籍网一般可以按照测区的范围和先后的次序来进行分类,分为基本网点和加密网点这样两类。由于大多数的城镇地区的界址点的密度是比较大的,所以在保证了这些网点所具有的点位精度的条件之下,控制点的密度总是要力求的增大到一个便于测定的界址点的条件,而且在必要的时候也可以在GNSS的网点下再加密一级的图根导线,这样就可以更加便于我们能够直接从它的图根点测定到界址点了。对于GNSS的各边来说,它一般是要比常规的网边长、变化的幅度也会比较大,并且其长短边的结合也会更加的灵活和方便的,因此,各个级网的可视需要进行分期的布设,同时也可以一次性的混合的布设到我们所需要的密度。
  2.GNSS控制网的布设与数据处理
  (1)GNSS控制网技术设计。在开始计数设计时,应对收集到的测区范围已有CORS站、各种大地点位资料、各种图件、地质资料,以及测区总体建设规划和近期发展方面的资料分析研究,必要时进行实地勘察,然后进行图上设计。
  (2)选取测绘点。在选取测绘点时必须科学合理,才能保证土地测量工作的质量。应用GNSS实时动态技术选取测绘点,需要选择测绘点上空开阔的地区,并且周围最好没有任何障碍物,能够保证GNSS接收机信号传输更加稳定。选取的测绘点要避开电磁辐射源,以免因为电磁辐射的干扰,使信号失真,比如信号塔、高压电线等,都应该远离;还应远离湖泊水面和外部为玻璃装饰的高大建筑物,避免多路径效应;测绘点的地形要平坦,避免在高层建筑群中,地面最好简单少有物品,防止影响电磁波信号,使测量不准确。
  (3)进行布网。对GNSS布网主要形式有四种,同步图形扩展式、跟踪站式、单基准站式以及多基准站式。在实际工作中,需要根据具体的情况全面考虑,选择合适的方式进行布网,能够最大的节省人力和时间,提高工作效率。同时要根据具体的工作需要,配备合适的工作人员,至少需要三个工作人员,包括仪器操作员、记录员和导航员。在实际工作中,各个工作人员有具体的工作责任,仪器操作员负责管理GNSS接收机,记录员需要记录操作细节和数据,导航员需要选择合适的测量地点。
  (4)GNSS测量数据处理。第一对外业测量数据进行数据质量检核;第二对GNSS网基线精度处理结果质量检核;第三使用GNSS数据处理软件进行GNSS网平差,首先提取基线向量,其次进行三维无约束平差,再次进行约束平差或联合平差,最后进行质量分析与控制。
  3.GNSS测量技术在土地测绘中的应用实践
  (1)RTK的碎部测量与放样。RTK技术是实时处理2个测站载波相位观测量的差分方法。基准站、移动站为RTK系统的重要组成部分。其工作原理为向用户发送基准站采集的载波相位,按照基准站的差分信息用户可求差解算用户的位置坐标。一般都会在地形图、地籍图测绘及平面位置施工放样等方面应用RTK技术。在碎部测量中GNSSRTK技术的应用,不需要进行图根控制的建立,可对工作效率进行有效提升。
  (2)像控点测量。作为航空摄影测量外业的主要内容,像控点测量对土地测量至关重要。传统方式应进行大量导线的布设,以此对相应平高点进行测量。通过RTK技术进行测量,需在测区或测区周围高等级控制点进行基准站的架设,流动站可对各像控点平面坐标、高程进行直接测量,如像控点架设难度大,可通过间接方式进行测量。相比传统测绘方式,无须进行控制点逐级布设,相比静态GNSS测量,GNSSRTK技术可缩短测量土地的时间、提升测量工作效率。
  (3)GNSS变形监测。桥梁、水库大坝、建筑土地地基沉降、位移等方面的监测都属于变形监测。水准测量方式为常规监测技术,主要监测地基的沉降情况。地基位移、整体倾斜监测可选取三角测量方式。选用GNSS技术进行地基水平位移监测,有效提升其精度,一般控制在-2毫米到+2毫米之間,高程测量精度则控制于-10毫米到+10毫米的范围,由此可见,变形监测中GNSS技术尤为重要。
  三、结语
  总之,土地测绘工作是统计国家土地资源的重要方式,在采用GNSS测绘技术后,其测绘效率和质量都得到了提升,为此,相关工作人员要提高认识,要积极做好新时期土地资源测绘工作。这样才能进一步对GNSS测绘技术进行实践分析,以更好的为土地测绘工作开展提供有效保证。
  参考文献:
  [1]陈宇蕾,林宝丹.GPS测量技术在土地测绘中的应用分析[J].居业,2018(10):7+9.
  [2]傅宇.现代测绘技术在土地面积测绘中的应用研究——以GPS技术为例[J].浙江国土资源,2018(06):44-46.
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