1、 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告设计（论文）题目 : GPS PTK 技术在地籍测量中的应用研究院 系 名 称: 测绘工程学院 专 业 班 级: 测绘工程 12-6 班 学 生 姓 名: 蒋 康 宁 导 师 姓 名: 郭 英 起 开 题 时 间: 2016 年 3 月 10 号 指导委员会审查意见：签字： 年 月 日一、课题研究目的和意义 GPS-RTK 技术是在 GPS 基础上发展起来的，能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定向结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的 GPS 定位测量方式，是 GPS 应用的重大里程碑，它的出现为工程放样，地形测图，各种控制测量带来了曙
2、光，极大地提高了外业效率。GPS RTK 测量定位技术以其高效益、实时定位、布网灵活和施测方便等优点已经被广泛地应用到地形图测绘、地籍测量和土地利用规划等众多领域中。但是在地籍测量中利用 GPS RTK 测量定位技术测定一些界址点（如建筑物墙角点等）坐标时却遇到一些困难（能接收到的卫星数目少、无法进行实时定位等等） 。本课题首先探讨在地籍测量中利用 GPS RTK 测量定位技术测定一些界址点（如建筑物墙角点等）坐标的新方法，进一步拓宽 GPS RTK 测量定位技术的应用范围。建立和推导相应坐标的计算公式，并利用相关数据进行计算和分析，验证方法的可行性和可靠性。二是要研究和分析在地形图测绘、地籍
3、测量和土地利用规划等众多领域中利用 GPS RTK 测量定位技术建立首级控制网的精度情况。通过查阅资料结合实际实践经验总结出个人对于 GPS 优缺点的应对措施，希望能对测量工作以及 GPS 技术的应用有所帮助。二、文献综述（课题研究现状及分析） GPS 在地籍测量中的应用主要是贯穿在地籍测量的基本工作中，即地籍控制测量和碎部测量。采用的方法主要有：在高等级控制测量中采用 GPS 动态测量、小测区范围内可采用点校正方法利用 RTK 技术测设控制点；碎部测量中在环境条件达到要求时完全可以利用 GPS RTK 技术测量碎部点。近年来，围绕静态和动态测量结合关系的研究逐渐增多，研究尺度呈现多样性 GP
4、S 技术不仅可以用于静态定位，还可以用于动态定位。目前 GPS RTK 定位主要采用伪距差分及载波相位差分的方法，而后一种方法的定位精度更高，一般可达到厘米级精度，因此其被广泛应用于测绘领域，但因其显示精度与实际精度存在一定的差距，因此，到目前为止在测绘领域 GPS RTK 定位也仅限用于碎部测量等精度要求较低的方面，GPS RTK 技术具有快速定位的优点，其若能用于等级点的建立将可节省大量的人力、物力及财力。目前，常规的 GPS 测量主要使用快速动态方法来建立二级以上平面控制网，GPS 在地籍测量中的应用也仅限于此；GPS RTK 技术主要用于地形测量的碎部点采集，施工放样等，而用来代替一，
5、二级加密控制测量，图根控制测量，地籍测量的界址点测量处于应用研究阶段。黄炳龄等人介绍了 GPS RTK 技术在建立地籍测量控制网中的应用及特点，从效益和质量的角度，对布网、观测、数据处理等过程进行了探讨，提出了在实践中应注意的问题及相应的解决方法。李铁友将 GPS RTK 新技术应用到农村地籍测量中，特别是细部测量，使之与全站仪等常规测量仪器相结合，达到了要求的测量精度，提高了工作效率。冯立楠研究了 GPS RTK 在界址点测量中应用的可行性及应用过程中出现的不足之处,着重分析阐述了对于一些特殊界址点(如建筑物墙角点等)的测量方法,并推导出相应界址点坐标的计算公式,通过对一部分界址点的实际测量
6、,检验了该方法的可行性,在此基础上提出了相应结论。郑建雷以实验的方式,详细分析了影响 GPS RTK 测量精度的各种因素,并提出了提高 RTK 测量精度的方法和措施。陈闻畅以其参与的某工程项目为研究背景，首先分析了地籍测量的精度要求，进而结合工程背景，逐步分析了基于 GPS RTK 技术的地籍测量实施方案，全文是笔者长期工作实践基础上的技术总结。姚吉利做出了对 RTK 测定房屋遮挡点方法的研究。3、基本内容、拟解决的主要问题基本内容1、在地形图测绘、地籍测量和土地利用规划等众多领域中利用 GPS RTK 测量定位技术建立首级控制网其精度情况。GPS 首级控制：在地籍首级控制测量中主要使用的是
7、GPS 根据边长进行 E 级控制。 在确定好作业区域后，我们就要根据测区的情况来布设控制点，目前使用 GPS 进行控制测量的等级分为 A、B、C、D、E 级几个等级范围，在这几个等级范围中，C、D、E 三个等级可以使用单频进行测量，其他的等级均要求使用双频 GPS 接收机进行测量工作。根据规范要求布设好首级控制，可使用 GPS 进行静态测量，测量完毕后使用仪器自带的软件进行解算，解算完毕后即可获得首级控制点的WGS-84 坐标和地方坐标，并可以生成坐标系文件，并可以将坐标系文件拷贝到GPS 手簿中，由于我们在做坐标系的时候采用了首级控制网中的所有点故精度能够保障。目前，在地籍一、二级、图根点加
8、密控制测量中，最流行的方法是 GPS RTK 动态定位技术测量方法。平面基本控制网的作用是为了分析 RTK 平面控制测量的精度，分析 RTK 技术测量方法是否能代替 GPS 静态定位测量方法。为了进一步分析 GPS RTK 检测成果精度，估算 GPS RTK 检测点点位较差中误差，其公式如下：将 GPS RTK 所获得的三位坐标与 GPS 静态测量所获得坐标进行比较，看是否符合首级控制网精度要求。2、在地籍测量中利用 GPS RTK 测量技术测定界址点坐标的的基本原理和基本方法。基本原理在测量界址点时，通过 GSP 定位系统接收、通过串口发射基准站观测的伪距和载波相位观测值,并且通过基准站台将
9、这些数据发射出去。这些数据被流动站电台接收,并通过电子手簿将这些数据显示出来。有时对于距离较远测量,可以在基准站和流动站之间设立外置的独立电台作为中继。它能够很好的接收基准站发出的信号,并将这些信号发送出去，最后得到界址点的三维坐标。基本方法界址点测量是在权属调查的基础上，根据测区平面控制网来进行的，实践证明，界址标志位置的正确性是保证界址点测量精度的必要条件。界址点的测量方法主要有以下几种，但无论何种测量方法都要求保持一定的测量精度。 解析法。根据角度和距离结果按公式解算出界址点坐标的方法叫解析法。地籍图根控制点及以上等级的控制点均可作为界址点坐标的起算点。采用极坐标法、正交法、截距法、距离
10、交会法等方法实测界址 点与控制点或界址点之间的几何关系元素，按相应的数学公式求得界址点坐标。在地籍测量中要求界址点精度为0.5cm 时必须用解析法测 量界址点。采用解析法作业每个界址点都有自己的坐标，一旦丢失或地物变化，也可使界址点点位准确复原，有了界址点坐标即可编绘任意比例尺的地籍图，且成图精度高；有了界址点坐标使面积的计算速度快，精度高，且便于用计算机管理；从长远角度看，在经济上也是合算的。 图解法。图解法是以已测得的大比例尺地形图或地籍图为基础，然后在图上确定界址点的位置，量取界址点坐标。作业时，要独立量测两次，两次量测坐标的点位较差不得大于图上 0.2mm，取中数作为界址点的坐标。采用
11、图解法量取坐标时，应量至图上 0.1mm。此法精度较低，适用于农村和城镇街坊内部隐蔽界址点的量测，并且是在要求的界址点精度与所用图解的图件精度一致的情况下采用。除此之外，这种方法受地形图、地籍图的现势性和成图精度的影响较大，其图上量测确定的坐标和图上量算面积的精度，均取决于原图上地物点的精度。其精度一般比解析法精度低。 测算法。通常是以解析法施测街坊周围能够直接测量的界址点 坐标，而对街坊内部隐蔽的无法直接施测的界址点，则可利用已测界址点坐标和各宗地界址点勘丈值及已知条件，灵活运用各种公式，计算隐蔽界址点的坐标值。 航测法。航测法是采用航测大比例尺成图技术，先外业调绘后、内业测图的方法做成大比
12、例尺地形图或地籍图。界址点的坐标可直接从相片上量解测算，其精度一般高于图解的点位精度，而低于解析法的精度。3、在地籍测量中利用 GPS RTK 测量定位技术测定一些界址点（如建筑物墙角点等）坐标的新方法。在社会高速发展的今天，一些高大建筑已经不再单纯是规则四边形，而是追求一些独特的艺术造型，这就造成了建筑物的墙角点不再是单纯的直角，而是一些突出或凹进去的点。在房屋建造时，大多数房屋有 20CM 的房檐，某些房角受条件限制不能直接将流动站置于墙角，需采用特殊方法进行界址点测量。采用方法如下：1)、引点距离交会法:增加一个过渡点,测定过度点,使明显界址点、过度点和隐蔽界址点构成交会图形来确定待定点
13、,无须重新迁站测量。2)、直线延伸法:选择两个过渡点,要求这两个点和隐蔽待测的界址点共直线,测定出过度点的坐标,在利用三点共线的原理,计算出隐蔽界址点的坐标。3)、GPS RTK+全站仪测量法:利用 RTK 采集三个不埋石图根点坐标，在其中一个点上架设全站仪，以另一个点定向，以直角坐标法测出隐蔽界址点的坐标。拟解决的主要问题1、研究和分析 GPS RTK 定位技术在地形图测绘、地籍测量和土地利用规划等众多领域中建立首级控制网的数据采集；2、GPS RTK 首级控制网数据精度分析与处理3GPS RTK 技术对特殊界址点（如墙角点）测量的新方法及推导公式；2、传统全站仪测量界址点与 GPS PTK
14、 测量界址点精度的比较；四、技术路线或研究方法1、利用 GPS RTK 测量定位技术建立首级控制网的精度情况分析如下图：2、界址点测量方法如下图：五、进度安排2015 年 12 月2016 年 3 月 11 日：明确毕业设计的内容，进行调研、收集资料。撰写并完成开题报告，进行开题答辩；2016 年 3 月 4 日4 月 22 日：进行课程实习、毕业设计、建立相关数学模型、；2016 年 4 月 25 日5 月 13 日：利用相关数据进行计算、分析和研究，验证相关数学模型的正确性；2016 年 5 月 16 日6 月 17 日：总结设计研究成果、撰写论文并准备答辩；2016 年 6 月 20 日
15、6 月 25 日：毕业设计（论文）答辩；六、主要参考文献1徐绍铨，张华海等.GPS 测量原理及应用M.武汉:武汉大学出版社，2003.2詹长根,唐祥云等.地籍测量学M.武汉,武汉大学出版社，2001.3尤秋阳.GPS RTK 技术在地籍测量中的应用J.测绘信息与工程，2003,（5）.4姚吉利RTK 测定房屋遮挡点方法研究J测绘通报，2005，(12)5姚吉利等.特殊角微导线在数字化地籍测图中的应用J.测绘通报,2000,(8).6陈基炜，熊福文.GPS-RTK 作业的若干技术问题与思考J.上海地质，2004， （3）7阎志刚,张兆龙,赵晓虎.GPS RTK 作业模式原理及实用技术J.四川测绘
16、,2001.8谢世杰，奚有根.RTK 的特点与误差分析J.测绘工程，2002， （2）.9施宝湘，何文峰.RTK 检测与应用探讨J.工程勘察，2002， （5）.10 史建清.周立.安凯胜.GPS 在地籍控制测量中的应用. 淮海工学院报.2005,14(2);7173.11中国全球定位系统技术应用协会第六届年会论文集C中国全球定位系统技术应用协会，200112徐绍拴等GPS 测量原理及应用武汉测绘科技大学出版.13范海波.初宝军.王超宇.黄海丰. GPS-RTK 技术在地形、地籍测量中的应用.黑龙江国土资源-2005 年 5 期14李俊峰，贾春玲.实用测量学教程.西安：西安地图出版社，2003
17、.15李万龙.界址点测定的误差分析J.矿山测量.2007(01).16 张显峰,崔伟宏.差分 GPS 技术在地籍测量中的应用J.测绘通报. 17 张瑜.RTK 测量技术及应用J.现代测绘,2003. 18 王金君.GPS 在地籍测量中的作用J.测绘通报,1999.19 宁永香.GPSRTK 在地籍测量中的应用J.煤炭技术,200.20 杨润书,潘纯建. RTK 与城市一级导线测量的比较及精度分析J. 地矿测绘. 2006(01).21Goad.C.C.Proc.of the14 symposion on Precise Positioning with GPS,1996.22PawelWielgosz , AndrzejKrankowski , RafalSieradzki , DorotaA.Grejner-Brzezinska, Application of predictive regional ionosphere model to medium range 2008, Vol.56 (4)
