趙富國 張文剛

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，測繪技術(shù)的發(fā)展日新月異。我國在各種工作中對于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的運用越來越多，一個龐大的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈正在形成。相應(yīng)的促進(jìn)著空間和衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展，大地測繪技術(shù)尤其是空間大地測繪技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展。文章經(jīng)過對于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的定位系統(tǒng)介紹，講述了該系統(tǒng)于大地測量當(dāng)中的運用。

關(guān)鍵詞：大地測量；北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)；運用分析

我國大地測量和衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)發(fā)展速度較快，但在實際發(fā)展過程中，經(jīng)常遭受外界因素的影響，導(dǎo)致其過程出現(xiàn)各樣問題。所以，就需要對大地測量和衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)進(jìn)一步分析，提出科學(xué)合理應(yīng)對預(yù)測，為大地測量和衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)未來發(fā)展，奠定一個堅實的基礎(chǔ)。

一、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的定位系統(tǒng)方面的概述

1.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的定位系統(tǒng)的組成以及功能

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的定位系統(tǒng)（Compass） 為中國獨立運行、自行開發(fā)研制全球衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)。和俄羅斯格洛納斯 （GLONASS）、 美 國 的 GPS 以 及 歐 盟 的 伽 利 略（GALILEO）一起稱做四大衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)。這個系統(tǒng)是由用戶終端、空間部分以及地面中心的控制系統(tǒng)這 3 個部分構(gòu)成的。空間部分涵蓋了 5 個靜止的軌道衛(wèi)星以及 30 個非靜止的軌道衛(wèi)星。

其地面中心的控制系統(tǒng)為北斗導(dǎo)航的定位系統(tǒng)中樞部分，涵蓋監(jiān)測站、主控站以及注入站等多個地面站。其用戶端是由北斗的用戶終端還有與俄羅斯的“格洛納斯”、美國的GPS、以及歐盟的“伽利略”等多個衛(wèi)星導(dǎo)航的定位系統(tǒng)方面兼容終端組成的。它能夠于全球范圍之內(nèi)全天時、全天候為各種用戶供給高可靠、高精度定位、授時服務(wù)以及導(dǎo)航，而且兼具著短報文的通信功能。衛(wèi)星導(dǎo)航的定位系統(tǒng)能夠為各個行業(yè)供給高精度的定位以及測速的服務(wù)。

2.北斗導(dǎo)航的定位系統(tǒng)和GPS方面異同剖析

（1）衛(wèi)星數(shù)量和軌道分布之間的對比

GPS系統(tǒng)是由24個衛(wèi)星來構(gòu)成的，分別于六個地心的軌道面之內(nèi)，其每個面內(nèi)部有著四個衛(wèi)星在工作，當(dāng)中的一顆為備份星。其衛(wèi)星軌道周期是半太陽日，其六個軌道都是圓軌道，于赤道面上為等間隔的60°分隔，和赤道呈現(xiàn)出55°的傾角。北斗導(dǎo)航的定位系統(tǒng)空間段具有5個靜止的軌道衛(wèi)星以及30個非靜止的衛(wèi)星，其地球靜止的軌道衛(wèi)星位于東經(jīng)的58.75°與80°以及110.5°還有140°與160°，還有非靜止的軌道衛(wèi)星是由27個中圓的軌道衛(wèi)星以及3個傾斜同步的軌道衛(wèi)星構(gòu)成。

（2）定位原理以及精度方面的對比

GPS為被動式的偽碼單向三維導(dǎo)航，是由用戶裝置獨立對自身三維定位的數(shù)據(jù)進(jìn)行解算。

定位精度的P碼當(dāng)前已經(jīng)由16m提升到了6m，C/A碼當(dāng)前已經(jīng)由 25～100m提升到了12m，授時的精度當(dāng)前約為20ns。北斗導(dǎo)航的系統(tǒng)為主動式的雙向測距導(dǎo)航，其地面中心的控制系統(tǒng)進(jìn)行解算，對用戶提供三維定位的數(shù)據(jù)信息。定位的精度約是幾十米，其授時的精度約是100ns。二代“北斗”能夠稱做“中國的GPS”。

二、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在土地測繪中的應(yīng)用分析

1.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在地籍測繪中的應(yīng)用

（1）地籍測繪的含義

主要是指利用現(xiàn)代測繪技術(shù)，以一定的準(zhǔn)確度確定土地界線，土地所有權(quán)和土地面積，并反映土地利用的類型，分布和質(zhì)量水平。它為國家的土地管理部門提供專門的測繪服務(wù)，形成詳細(xì)的土地調(diào)查數(shù)據(jù)并為土地登記提供依據(jù)。地籍測繪和普通地形測繪有所不同，地籍測繪應(yīng)隨著測繪范圍內(nèi)的土地注冊變化而不斷更新，始終保證地籍材料的現(xiàn)狀與實際一。作為一項政府的行為，地籍測繪技術(shù)能夠有機結(jié)合技術(shù)與法律。作為一項與行政事務(wù)相關(guān)的技術(shù)地籍測繪技術(shù)可以幫助政府掌握國土資源的具體情況。地籍測繪在地籍調(diào)查的工作上進(jìn)行，能夠較為準(zhǔn)確的獲得地籍信息，為政府的地籍決策提供信息支持。因為具有勘察取證的法律特征，因而地籍測繪必須符合相關(guān)法律的要求，地籍測繪工作具有非常強烈的現(xiàn)實性傾向。

（2）地籍控制測繪中的應(yīng)用分析

在建立以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)為基礎(chǔ)的地籍測控網(wǎng)絡(luò)時，按照國土局頒布的《城鎮(zhèn)地籍測繪程序》的要求，可以將地籍測繪使用的網(wǎng)絡(luò)分成很多種類，比如說二三四等的三角、三邊、邊角網(wǎng)。一二級邊角網(wǎng)，一、二級導(dǎo)線網(wǎng)也可以被具體使用在不同規(guī)模的監(jiān)測地區(qū)，

以及對所有級別的地籍平面控制出口進(jìn)行主要控制。由于采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行地籍控制，在常規(guī)三角測繪中無需采用近似等邊三角測繪，且精度估計較低時，可以避免添加對角線或增加起始邊等繁瑣的要求，只需要準(zhǔn)確度與分級控制精度相匹配，控制點的選取符合選點要求，四級網(wǎng)絡(luò)中最弱相鄰點的相對誤差率小于或等于5cm，四等以下網(wǎng)絡(luò)最弱點相對于起點誤差≤5cm。

（3）動態(tài)監(jiān)測在大地利用中的應(yīng)用

常規(guī)現(xiàn)場監(jiān)測一般采用簡單補測法或平板儀補測法。其中，簡單的輔助測繪方法利用變化的地物與周圍地物之間的相對位置關(guān)系，采用卷尺和鋼尺等簡單的測繪工具，采用比較法，截距法等幾何方法，和延長線攔截方法。簡單的補充測繪方法只適用于變化范圍小，且變化特征周圍有明顯的目標(biāo)點的情況。但是，如果變化范圍大且目標(biāo)物體較少，則通常使用平板儀測繪方法。

2.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在工程測繪中的應(yīng)用

（1）工程測繪的重要性分析

測繪學(xué)是一門歷史非常久遠(yuǎn)的學(xué)科，為人類的發(fā)展做出了難以言表的貢獻(xiàn)。各種項目的發(fā)展離不開測繪技術(shù)。這與項目的大小和類型無關(guān)。工程測繪在各種項目中扮演著非常重要的角色。工程測繪貫穿整個工程流程。在施工前，需要對施工地址進(jìn)行調(diào)查，準(zhǔn)備地貌信息，水文信息等，為設(shè)計提供尺度圖和地形數(shù)據(jù)；施工階段是將測繪的設(shè)計轉(zhuǎn)換為物理對象的基礎(chǔ)。項目計量從開始到結(jié)束與項目建設(shè)密切相關(guān)。任何工程項目的建設(shè)都需要預(yù)先規(guī)劃，中期建設(shè)和后期檢查。初步規(guī)劃包括定位建筑物并測繪其地形和周圍環(huán)境，以確保施工設(shè)備能夠進(jìn)入施工現(xiàn)場。施工結(jié)束后，對項目的各項指標(biāo)進(jìn)行評估，以確保施工工藝符合標(biāo)準(zhǔn)。

（2）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在工程測繪中的應(yīng)用

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)技術(shù)的使用應(yīng)首先檢查起始參考點的準(zhǔn)確性，起點應(yīng)該是一個高層控制點，并且在起點和觀測點之間具有良好的位置分布。當(dāng)使用動態(tài)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行觀測時，根據(jù)《工程測繪規(guī)范》（GB500262007）中規(guī)定的測繪精度和誤差要求，參考站的精度必須通過3～5個高位控制點進(jìn)行測繪和評估，以確?；镜淖鴺?biāo)在所有方位角觀測中具有一致的準(zhǔn)確性。根據(jù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)工作計劃的安排，進(jìn)行觀察并采取靜態(tài)相對定位測繪。衛(wèi)星仰角為15°，時間為 45min，采樣間隔為10s。

三、結(jié)束語

綜合上文所述，我國大地測量和衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，處在一個快速發(fā)展時期，所以，在這樣的情況下，需要加強對大地測量和衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)未來發(fā)展趨勢的分析，最終促進(jìn)其健康的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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