葉智

摘 要：GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)是一種新型的土地測(cè)量技術(shù)，測(cè)量精度比傳統(tǒng)土地測(cè)量技術(shù)更高，且工作效率較高，即便是在條件較差的山區(qū)也可順利開(kāi)展土地測(cè)量工作，因而在實(shí)際工作中得到廣泛應(yīng)用。文章結(jié)合土地測(cè)量工作實(shí)踐，介紹了GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)的工作原理和GPS測(cè)量系統(tǒng)的組成，探討其在土地測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)；土地測(cè)量；應(yīng)用

前言

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，土地管理工作顯得越來(lái)越重要，而土地測(cè)量是土地管理中極其關(guān)鍵的工作，其工作精度和工作效率的高低直接影響土地管理工作的質(zhì)量。土地測(cè)量工作包括地籍測(cè)量、地形測(cè)量、土地利用狀況測(cè)量、土地后備資源調(diào)查等諸多方面的工作，而在實(shí)際工作中土地測(cè)量工作往往要面臨各種各樣的復(fù)雜狀況，例如在農(nóng)村土地測(cè)量時(shí)測(cè)量面積大、地形復(fù)雜，工作量很大，使得常規(guī)的土地測(cè)量技術(shù)存在工作難度大，工作時(shí)間長(zhǎng)等弊端；而在城市土地測(cè)量工作中由于建筑物的密集遮擋以及土地類型繁多，給土地測(cè)量工作帶來(lái)困難，而GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)技術(shù)是利用GPS衛(wèi)星對(duì)土地測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并通過(guò)無(wú)線傳輸裝置將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給用戶，因此可以很好地解決這些難題。

1 GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)原理

一般來(lái)說(shuō)，GPS定位土地測(cè)量技術(shù)分為靜態(tài)定位測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)煞N，其中靜態(tài)定位測(cè)量是在基線布設(shè)完畢后，將若干臺(tái)GPS接收機(jī)分別安置在基線的端部，依據(jù)基線的長(zhǎng)度以及測(cè)量精度要求進(jìn)行觀測(cè)和采集數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)處理的過(guò)程需要經(jīng)歷坐標(biāo)解算、坐標(biāo)傳遞、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等一系列工作，因此得到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。另一種動(dòng)態(tài)測(cè)量則只需兩臺(tái)GPS接收機(jī)，一個(gè)是固定的，另一個(gè)則可移動(dòng)，通過(guò)無(wú)線電傳輸將固定站點(diǎn)和移動(dòng)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，因而通過(guò)信號(hào)傳輸而使各設(shè)備成為一個(gè)有機(jī)的整體。GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)包括GPS衛(wèi)星、基準(zhǔn)站、無(wú)線電傳輸設(shè)備、用戶流動(dòng)站等，其中基準(zhǔn)站和用戶流動(dòng)站上都安裝有GPS數(shù)據(jù)接收機(jī)，在實(shí)際工作中，安裝在基準(zhǔn)站上的GPS接收機(jī)會(huì)對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，并采集數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電傳輸裝置傳輸?shù)接脩袅鲃?dòng)站，與此同時(shí)用戶流動(dòng)站的GPS接收機(jī)也接受到GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)，然后利用相對(duì)定位原理即可計(jì)算出用戶流動(dòng)站的三維坐標(biāo)，因此可以保證觀測(cè)精度。

2 GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)土地測(cè)量系統(tǒng)組成

2.1 數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)

數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)主要組成部分即為基準(zhǔn)站和流動(dòng)站中的GPS接收機(jī)，其主要功能是跟蹤GPS衛(wèi)星、接收GPS衛(wèi)星的信號(hào)以及信號(hào)處理等，按照功能可分為單頻接收機(jī)和雙頻接收機(jī)兩種，在實(shí)際工作中這兩種接收機(jī)都可以完成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)土地測(cè)量工作，區(qū)別之處在于雙頻接收機(jī)具有比單頻接收機(jī)更高的定位精度和穩(wěn)定性，其原因是單頻接收機(jī)在工作時(shí)需要對(duì)整周模糊度初始化，因此定位時(shí)間較長(zhǎng)，而在實(shí)際工作中衛(wèi)星信號(hào)是處于不斷變化中的，衛(wèi)星的星歷誤差、衛(wèi)星針的鐘差以及衛(wèi)星信號(hào)在大氣傳播過(guò)程中的延遲等均會(huì)影響到定位的精度，相比較而言雙頻接收機(jī)由于可最大程度地避免大氣中弱電離層對(duì)衛(wèi)星信號(hào)折射的影響，而且定位時(shí)間較短，因此定位精度和工作穩(wěn)定性可以得到保障，故在實(shí)際工作中得到廣泛的應(yīng)用。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是將基準(zhǔn)站、流動(dòng)站通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问铰?lián)系起來(lái)的關(guān)鍵設(shè)備，其性能的好壞直接影響傳輸數(shù)據(jù)的可靠性，由于流動(dòng)站需要不斷改變地理位置，因此基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間的傳輸距離和傳輸路徑中的地形、地貌、大氣條件等均有較大差別，若要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，并且在接受數(shù)據(jù)后能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)站與流動(dòng)站接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理就要求數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的傳輸頻率和功率范圍足夠大，一般來(lái)說(shuō)頻率要求在10000Hz以上，以保證土地測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及有利于防止信號(hào)觀測(cè)過(guò)程中發(fā)生失鎖等問(wèn)題。

2.3 軟件支持系統(tǒng)

對(duì)于GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)進(jìn)行土地測(cè)量工作來(lái)說(shuō)，其觀測(cè)的動(dòng)態(tài)定位測(cè)量是基于載波相位技術(shù)的，因此要想保證定位測(cè)量的精度、準(zhǔn)確性和可靠性，就必須在以下幾項(xiàng)工作中保證工作的質(zhì)量：第一，載波相位初始整周未知數(shù)的確定；第二，GPS接收機(jī)在觀測(cè)過(guò)程中對(duì)衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤，第三，在觀測(cè)過(guò)程中如發(fā)生失鎖要重新進(jìn)行初始化，這些工作的順利進(jìn)行要借助于當(dāng)前計(jì)算機(jī)快速結(jié)算和動(dòng)態(tài)解算整周未知數(shù)技術(shù)，而這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必須基于強(qiáng)大的軟件支持系統(tǒng)。

3 GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)在土地測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 測(cè)繪點(diǎn)的選取

在應(yīng)用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)進(jìn)行土地測(cè)量工作時(shí)，測(cè)繪點(diǎn)的選取是否科學(xué)則直接影響后續(xù)工作的質(zhì)量。在選取測(cè)繪點(diǎn)時(shí)，首先要確保測(cè)繪點(diǎn)上空處于開(kāi)闊的狀態(tài)，周圍盡量不要有障礙物，以確保GPS接收機(jī)在對(duì)GPS衛(wèi)星跟蹤時(shí)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，同時(shí)在對(duì)測(cè)繪點(diǎn)選取時(shí)要遠(yuǎn)離電磁輻射源，如高壓電線、信號(hào)塔等，避免電磁干擾造成信號(hào)失真，另外，測(cè)繪點(diǎn)的地形要盡可能平坦，地物應(yīng)盡可能少而簡(jiǎn)單，避免高層建筑群等，以免無(wú)線電信號(hào)被反射形成多路徑效應(yīng)，從而影響測(cè)量的精度。

3.2 GPS布網(wǎng)

目前常用的GPS布網(wǎng)形式主要有單基準(zhǔn)站式、多基準(zhǔn)站式、跟蹤站式和同步圖形擴(kuò)展式等，實(shí)際工作中在布設(shè)GPS網(wǎng)絡(luò)時(shí)，要做多方面的綜合考慮，以最大程度地節(jié)約工作時(shí)間和節(jié)省人力，從而確保工作效率的提高。

3.3 測(cè)量隊(duì)伍的組成

在應(yīng)用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)進(jìn)行土地測(cè)量時(shí)，根據(jù)工作需要，測(cè)量隊(duì)伍應(yīng)當(dāng)至少配備三個(gè)工作人員，包括導(dǎo)航員、記錄員和儀器操作員等，其中導(dǎo)航員負(fù)責(zé)測(cè)量地塊的選擇，記錄員負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)和操作細(xì)節(jié)進(jìn)行記錄，儀器操作員負(fù)責(zé)操作GPS接收機(jī)并對(duì)儀器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保儀器正常工作。

3.4 土地測(cè)量要點(diǎn)

在土地測(cè)量之前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行疏密布置，如果采用單機(jī)絕對(duì)定位進(jìn)行GPS測(cè)量，一般不需要設(shè)置控制點(diǎn)，但考慮到特殊需要的可能，一般要在測(cè)區(qū)地塊布設(shè)一定數(shù)量的測(cè)繪控制點(diǎn)，要求控制點(diǎn)的誤差常量為±10mm，相對(duì)誤差±20×10-6D。土地測(cè)量時(shí)首先開(kāi)啟GPS接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤鎖定，直到鎖定衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到至少4顆，即開(kāi)始初始化工作，同時(shí)設(shè)置GPS接收機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，待初始化完畢后即開(kāi)始土地測(cè)量工作，在此過(guò)程中要盡量保證衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量，防止信號(hào)被遮擋和反射，同時(shí)要對(duì)特殊點(diǎn)位采取不同的方法進(jìn)行測(cè)量，如對(duì)控制點(diǎn)等點(diǎn)狀物測(cè)量時(shí)，可采用靜態(tài)差分法進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，而對(duì)于河流、道路等線狀物測(cè)量時(shí)，應(yīng)將測(cè)量天線置于線狀物的中心線上，通過(guò)移動(dòng)測(cè)量完成對(duì)地物信息的記錄，對(duì)于面狀地物測(cè)量時(shí)應(yīng)使天線沿著地塊的邊界移動(dòng)，直到使其形成一個(gè)閉合的多邊形區(qū)域，從而完成對(duì)整個(gè)地塊數(shù)據(jù)的記錄和測(cè)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)是一種新型的土地測(cè)量技術(shù)，因其測(cè)量精度高、準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn)成為土地測(cè)量工作中應(yīng)用前景十分廣闊的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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