GNSS測量技術在地籍測量中的應用

胡炳中

【摘要】在新時期環境下，我國科技技術發展十分迅速，越來越多的先進科技技術得到和研發和使用，GNSS測量技術就是一種典型的現代化科技技術，它在諸多領域中得到了運用。GNss測量技術具有顯著的特點，在地籍測量工作中具有很多應用優勢，因此此技術已經成為地籍測量工作重要的技術手段。下面，就主要針對GNss測量技術在地籍測量中的應用進行分析，希望對相關工作的研究提供參考。

【關鍵詞】GNSS測量技術；地籍測量；技術應用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.071

在土地管理中，地籍測量是重要的環節，通過地籍測量工作對土地管理提供了良好的依據。地籍測量涉及到的內容十分復雜，不僅要做好對地籍實際狀態的掌握，如大小、位置、形態和權屬等，而且還需要做好相關數據的整理和圖形繪制。為了實現地籍測量工作高效開展和數據精準獲取，GNSS測量技術為其提供了有力的支持，而GNSS測量技術如何在地籍測量中進行應用，以下做主要研究內容。

1、GNSS測量技術概述

所謂GNSS，全稱為全球導航衛星系統，在此技術中包括了全部相關的系統，如GPS（全球定位系統，美國）、GLONASS（全球衛星導航系統，俄羅斯）、GALILEO（伽利略衛星導航系統，歐洲）、BDS（北斗衛星導航系統，中國）等，它借助這些一個或者多個的系統開展導航定位工作，且對衛星完備性的檢驗信息以及足夠導航的安全告警信息進行提供。在GNSS的測量中，有著明確的原理，以GPS為例進行分析，其原理主要是先對已知位置衛星和用戶的接收機間距測出，綜合分析多顆衛星數據后，就能夠對接收機具體的位置掌握。衛星實際位置可通過星載時鐘內所記錄時間并以衛星星歷進行查出；用戶和衛星之間的距離計算中，可以以衛星信號向用戶傳播經歷時間和光速相乘得到，因為受到大氣層內電離層相關因素的干擾，此距離并非用戶、衛星間真實的距離，是一種偽距。GPS的衛星在正常工作的狀態時，不斷通過二進制1和0的碼元進行偽隨機碼的組成，其碼稱作偽碼，并以其進行導航電文的發射[1]。

2、GNSS測量技術的應用優勢

GNSS作為一種現代化科技技術類型，它具有顯著的特點，在技術應用中具有諸多的優勢。

首先，此技術具有很高的定位精度。現階段，此技術測量基線精度得到明顯提升，靜態相對的定位精度提高到毫米級、亞毫米級的層次，且高程精度同樣達到毫米級；在實時動態的定位中，精度得到了突破，定位精度有厘米級，能夠對各類土地的測量要求實現滿足。對大型的建筑物或者構筑物實施變形監測中，結合有效觀測的措施、數據處理的軟件與模型、精密的星歷等，對平面的精度能夠有亞毫米級的層次，且高程的精度能夠能達到亞公分級。此技術的觀測時間比較短。此技術在定位中耗時十分短，以實時動態的定位模式可以在幾秒的時間就能夠對流動站1min到5min所需完成觀測的任務完成，實現對測繪效率的提升；若觀測站間對此技術使用，其并不需通視設置，只需觀測站內15°以上的空間具有開闊性就可以，這對觀測環境以及通視條件等方面限制實現了降低，不僅對測量時間和經費有效降低，且測量點的選擇也十分靈活[2]。此技術能夠達到全球、全天候的定位效果。此技術的使用中，具有大量GNSS的衛星，且它們呈現均勻分布的狀態，實現對全球地面的連續和全面覆蓋，地球上的任何位置點用戶都能夠在任意的時間對至少4顆數目GNSS的衛星同時觀測，從而保證任何時間和任意地點可以達到連續觀測的目的，且不會遭受天氣的變化等因素影響。此技術的儀器操作比較簡單、便捷。由于GNSS的接收機得到不斷的改進，推動其自動化測量水平不斷提升，而這也對測量員的工作提供了便利，他們只需要進行儀器的安置與管理、電纜線的連接、天線高的量取、氣象數據的收集、儀器狀態的監視就可以了，對一些觀測工作借助儀器就能夠自動完成，如衛星的定位、觀測和跟蹤等，從而有效降低相關人員工作量，提升工作效率。

3、GNSS測量技術在地籍測量中的應用

在GNSS的測量中，有諸多定位系統能夠使用，文章就以GPS（RTK）技術為例，對其在地籍測量中的應用進行分析。在此技術的應用中，主要是通過全站儀以及RTK開展外業觀測工作，獲取測量的數據，后將所測數據存入到儀器數據終端內，再把數據終端以接口設備和計算機連接，通過此方法實現了外業的觀測、內業的處理、成果輸出的整個流程自動化[3]。

3.1 GPS（RTK）技術作業內容要點

首先就是慣導RTK自身的優勢，相對于上一代的傾斜測量RTK，慣導RTK在免對中以及免磁場干擾方面確實更具有優勢。通過結合IMU與RTK，將傳統的磁力計淘汰，使得RTK在測量時精度不會受到磁場的干擾。采用創新性慣導傾斜算法，能夠完全免疫磁場干擾，高達200Hz實時傾斜補償，根本不用擔心任何地磁及外界金屬構筑物造成的誤差，是真正能在任何環境下發揮作用的“傾斜測量”。也因為內置了高精度IMU慣導模塊，能夠真正實現“免對中”，點到就能測。衛星與慣導組合定位的模式，能夠達到60°傾角內2cm的定位精度，精準度更是得到了提升。

在此技術的作業流程中，首先要注重對基準站位的架設，對各個技術的作業部件鏈接準確確定，有效獲取工區參數。在地籍測量的環節中，要注重對地面和高程兩個部分的參數獲取。此技術要重視對流動站控制點檢核，保證其能夠對不同作業的精度要求滿足，提升數據記錄以及測量準確性，在數據采集中要對對中桿穩住。作業流程期間可以對草圖繪制和編號的記錄等適當加入，對整圖的工更好繪制提供資料依據，結合不同地形進行有效的參考，對測量地的物點實現有效的測量，并實施有效時間的間隔與距離設定，并與工作人員實現理想數據的科學和有效采集。最后，此技術設備外部的測量以及儲備文件以較為專業與特殊性作用數據庫而組成，對成圖軟件進行調用要實施輸出、轉化處理，讓其和所需內容具有一致的格式，進而結合草圖就能夠實現數字化的成圖作業完成。

3.2 測前的測區準備

首先，要以任務的委托書對任務的來源和工程的內容初步了解，使用已有資料來對測區現狀和范圍進行了解；要以已有資料實施綜合評價，已有資料包括地形圖、地籍所調查宗地的界址點數據信息、地籍的數據等，且對地籍檔案的數據內宗地的編號、界址點的編號、宗地的資料、土地的分類標準改變、界址點的坐標等問題，在地籍調查中可以參照、使用；要對成圖的方法和成圖的比例尺、高程的系統、坐標的系統、精度的指標、圖幅的規格、成果的形式、軟件的要求、作業流程的設計思路等做好了解；做好對宗地草圖的繪制，在繪制中要嚴格按照相關規程要求進行；做好對資料的整理，資料主要包括權屬調查的資料、宗地資料等，且對宗地關系的結合圖、街坊的結合圖表和行政的界線圖等還要進行電子文檔的提交。

3.3 基準站操作

在基準站操作中，主要涉及到基準點的架設、控制器的啟動、新任務的建立、基準站設置等環節。在基準點架設中，主要是對基準站的儀器進行架設，并對天線電纜對中整平以及對電源電纜連接進行天線高的量取等。在新任務的建立中，點擊【新建】，彈出新建工程對話框，如下圖所示。在“工程名”中輸入工程名稱；“作者”中輸入操作員的姓名；“日期”默認是當地時間；“時區”是指當地時間和GPS時間相差的時區，可以在下拉列表中選擇-12時區到+14時區。

在基準站設置中，要做好基準站的接收機啟動和控制器的分離。在對基準站的接收機啟動時，要對點名、點坐標的天線高輸入，對已使用的已知點進行點名的直接調出，但不對測站坐標顯示，此時所使上次使用的此站輸入點位時的坐標。對已知點第一次進行使用時，要求點位三維化坐標輸入，點位坐標的輸入有三種形式，包括WGS-84的大地坐標、地方坐標系的大地坐標以及地方坐標系的平面坐標。在基準站中，要對已知點精確的坐標輸入，而在PPK時進行已知坐標的輸入，選用“此處”的接收機會以基準站的儀器實施單點定位處理；對“開始”所對應F1按下，則控制器上呈現“控制器和接收機的連接斷開”的提示，且電臺右上角的區域會存在“TRANS”的閃動現象。對控制器實施分離中，只需要將其和接收機斷開連接就可以了[4]。

3.4 流動站操作

在流動站操作中，要先做好儀器的連接，后對流動站的設置檢查，將測量形式流動站的選項和流動站的無線電同基準站保持一致；再開始測量，當衛星數超過5且獲取電臺的信號后，對其實施初始化處理，保持RTK和固定值的相同。

最后進行測量，測量涉及到校正、地形點測量和連續的地形點測量。在校正中，主要是為了獲取相應的參數而進行的，如果測區的面積比100km大，使用三參就可以了，若測區已經有三參或者七參，就不用再校正，若沒有，且使所測點能夠有厘米級的精度，才需要對其校正處理；在校正時，對4個基礎控制點坐標鍵入，要求四控制點能夠最好在測區的周圍分布。在地形點的測量中，以“測量”的菜單對“測量開始”選擇并點擊回車，后選擇“測量點”進行顯示，還可以選擇“連續的地形點”進行顯示[5]。

3.5 控制測量

在地籍的控制測量中，主要有基本的控制測量以及圖根的控制測量內容。在控制測量中，地籍的控制網發揮重要的作用，它對地籍的細部測量和日常的地籍測量提供支持，想要實現這樣的目的，對地籍的控制網布設中要求精度要符合所測定的界址點位置坐標的精度標準，且密度上也要符合轄區內地籍細部的測量標準。對控制網布設要按照全面到局部、高到低級、分級布網和逐級加密要求，還可結合測區實際情況采取越級布網方式。

3.6 地籍圖繪制

在此地籍測量中，采取全野外和全要素的數字式測量方法。在地形圖內，一般要求內容涉及到測量的控制點、工礦的建筑物和設施、居民地與垣柵、管線和附屬的設施、交通和附屬的設施、土質與地貌、水系和附屬的設施、地理名稱的注記等。則在具體的宗地圖測繪中，需要針對以下的內容測繪[6]。

在各級的行政界線方面，在測繪中所涉及行政界線包括很多，如市、縣、鎮、鄉、辦事處和村界等，當兩級的行政界線發生重合時，則在地籍圖只對高級界線表示，拐角位置的境界線不得發生間斷，在拐角處位置還要對點或線繪出。

3.7 數據處理

數據處理主要涉及數據導出和數據導入。在數據導出方面，進入“項目-導出”，選擇需要導出的點類型，可選“測量點、輸入點、基站點”，時間選擇后導出選擇的時間段內的點；選擇導出點類型，平面（NEH形式）或經緯度（可選擇經緯度格式），選擇導出的數據類型并輸入導出坐標文件的名，稱，選擇導出的目錄，選擇導出即可。在數據導入方面，首先在電腦上制作數據文件，點名、代碼、坐標的排列方式按照“項目-導入-文件類型”中的任意--種排列，格式建議為.txt或.CSsv（CSV要導入時選擇逗號分隔）。在軟件中找到選擇格式，選中要導入的文件，點擊“導入”完成。

結語：

綜上所述，GNSS測量技術具有著顯著的技術特點，它為地籍測量工作的開展提供了先進的技術支持，它也得到了此工作的普遍使用，而想要充分發揮此技術的作用，需要結合實際工作把握好技術和地籍測量的要點，這也是相關工作開展中需要重點關注的部分。

參考文獻：

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[7]趙士恒.露天礦山測量中GNSSRTK模式的應用研究[J].中小企業管理與科技（中旬刊）， 2017（08）：182-183.