1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告</p><p>　　設(shè)計（論文）題目: GPS PTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用研究</p><p>　　院 系 名 稱: 測繪工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 測繪工程12-6班 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名:

2、 蔣 康 寧 導(dǎo) 師 姓 名: 郭 英 起 </p><p>　　開 題 時 間: 2016年3月10號 </p><p>　　一、課題研究目的和意義 </p><p>　　GPS-RTK技術(shù)是在GPS基

3、礎(chǔ)上發(fā)展起來的，能夠?qū)崟r提供流動站在指定坐標(biāo)系中的三維定向結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣，地形測圖，各種控制測量帶來了曙光，極大地提高了外業(yè)效率。</p><p>　　GPS RTK測量定位技術(shù)以其高效益、實(shí)時定位、布網(wǎng)靈活和施測方便等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到地形圖測繪、地籍測量和土地利用規(guī)劃等眾多領(lǐng)域中。但是在地籍測量中利用GPS RT

4、K測量定位技術(shù)測定一些界址點(diǎn)（如建筑物墻角點(diǎn)等）坐標(biāo)時卻遇到一些困難（能接收到的衛(wèi)星數(shù)目少、無法進(jìn)行實(shí)時定位等等）。本課題首先探討在地籍測量中利用GPS RTK測量定位技術(shù)測定一些界址點(diǎn)（如建筑物墻角點(diǎn)等）坐標(biāo)的新方法，進(jìn)一步拓寬GPS RTK測量定位技術(shù)的應(yīng)用范圍。建立和推導(dǎo)相應(yīng)坐標(biāo)的計算公式，并利用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和分析，驗(yàn)證方法的可行性和可靠性。二是要研究和分析在地形圖測繪、地籍測量和土地利用規(guī)劃等眾多領(lǐng)域中利用GPS RTK測量

5、定位技術(shù)建立首級控制網(wǎng)的精度情況。通過查閱資料結(jié)合實(shí)際實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出個人對于GPS優(yōu)缺點(diǎn)的應(yīng)對措施，希望能對測量工作以及GPS技術(shù)的應(yīng)用有所幫助。</p><p>　　二、文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析） </p><p>　　GPS 在地籍測量中的應(yīng)用主要是貫穿在地籍測量的基本工作中，即地籍控制測量和碎部測量。采用的方法主要有：在高等級控制測量中采用 GPS 動態(tài)測量、小測區(qū)范圍內(nèi)可采用

6、點(diǎn)校正方法利用 RTK技術(shù)測設(shè)控制點(diǎn)；碎部測量中在環(huán)境條件達(dá)到要求時完全可以利用GPS RTK技術(shù)測量碎部點(diǎn)。近年來，圍繞靜態(tài)和動態(tài)測量結(jié)合關(guān)系的研究逐漸增多，研究尺度呈現(xiàn)多樣性GPS技術(shù)不僅可以用于靜態(tài)定位，還可以用于動態(tài)定位。目前GPS RTK定位主要采用偽距差分及載波相位差分的方法，而后一種方法的定位精度更高，一般可達(dá)到厘米級精度，因此其被廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域，但因其顯示精度與實(shí)際精度存在一定的差距，因此，到目前為止在測繪領(lǐng)域GPS

7、 RTK定位也僅限用于碎部測量等精度要求較低的方面，GPS RTK 技術(shù)具有快速定位的優(yōu)點(diǎn)，其若能用于等級點(diǎn)的建立將可節(jié)省大量的人力、物力及財力。目前，常規(guī)的GPS測量主要使用快速動態(tài)方法來建立二級以上平面控制網(wǎng)，GPS在地籍測量中的應(yīng)用也僅限于此；GPS RTK技術(shù)主要用于地形測量的碎部點(diǎn)采集，施工放樣等，而用來代替一，二級加密控制測量，圖根控制測量，地籍測量的界址點(diǎn)測量處于應(yīng)用研究階段。</p><p>　　

8、黃炳齡等人介紹了GPS RTK技術(shù)在建立地籍測量控制網(wǎng)中的應(yīng)用及特點(diǎn)，從效益和質(zhì)量的角度，對布網(wǎng)、觀測、數(shù)據(jù)處理等過程進(jìn)行了探討，提出了在實(shí)踐中應(yīng)注意的問題及相應(yīng)的解決方法。李鐵友將GPS RTK新技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)村地籍測量中，特別是細(xì)部測量，使之與全站儀等常規(guī)測量儀器相結(jié)合，達(dá)到了要求的測量精度，提高了工作效率。馮立楠研究了GPS RTK在界址點(diǎn)測量中應(yīng)用的可行性及應(yīng)用過程中出現(xiàn)的不足之處,著重分析闡述了對于一些特殊界址點(diǎn)(如建筑物墻角點(diǎn)

9、等)的測量方法,并推導(dǎo)出相應(yīng)界址點(diǎn)坐標(biāo)的計算公式,通過對一部分界址點(diǎn)的實(shí)際測量,檢驗(yàn)了該方法的可行性,在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)結(jié)論。鄭建雷以實(shí)驗(yàn)的方式,詳細(xì)分析了影響GPS RTK測量精度的各種因素,并提出了提高RTK測量精度的方法和措施。陳聞暢以其參與的某工程項(xiàng)目為研究背景，首先分析了地籍測量的精度要求，進(jìn)而結(jié)合工程背景，逐步分析了基于GPS RTK技術(shù)的地籍測量實(shí)施方案，全文是筆者長期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的技術(shù)總結(jié)。姚吉利做出了對RTK測定房

10、屋遮擋點(diǎn)方法的研究。</p><p>　　基本內(nèi)容、擬解決的主要問題</p><p><b>　　基本內(nèi)容</b></p><p>　　1、在地形圖測繪、地籍測量和土地利用規(guī)劃等眾多領(lǐng)域中利用GPS RTK測量定位技術(shù)建立首級控制網(wǎng)其精度情況。</p><p><b>　　GPS首級控制：</b>&

11、lt;/p><p>　　在地籍首級控制測量中主要使用的是GPS根據(jù)邊長進(jìn)行E級控制。 在確定好作業(yè)區(qū)域后，我們就要根據(jù)測區(qū)的情況來布設(shè)控制點(diǎn)，目前使用GPS進(jìn)行控制測量的等級分為A、B、C、D、E級幾個等級范圍，在這幾個等級范圍中，C、D、E三個等級可以使用單頻進(jìn)行測量，其他的等級均要求使用雙頻GPS接收機(jī)進(jìn)行測量工作。根據(jù)規(guī)范要求布設(shè)好首級控制，可使用GPS進(jìn)行靜態(tài)測量，測量完畢后使用儀器自帶的軟件進(jìn)行解算，解算完

12、畢后即可獲得首級控制點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)和地方坐標(biāo)，并可以生成坐標(biāo)系文件，并可以將坐標(biāo)系文件拷貝到GPS手簿中，由于我們在做坐標(biāo)系的時候采用了首級控制網(wǎng)中的所有點(diǎn)故精度能夠保障。</p><p>　　目前，在地籍一、二級、圖根點(diǎn)加密控制測量中，最流行的方法是GPS RTK 動態(tài)定位技術(shù)測量方法。平面基本控制網(wǎng)的作用是為了分析 RTK 平面控制測量的精度，分析RTK 技術(shù)測量方法是否能代替 GPS 靜態(tài)定位測量方法

13、。為了進(jìn)一步分析GPS RTK 檢測成果精度，估算GPS RTK檢測點(diǎn)點(diǎn)位較差中誤差，其公式如下：</p><p>　　將GPS RTK所獲得的三位坐標(biāo)與GPS靜態(tài)測量所獲得坐標(biāo)進(jìn)行比較，看是否符合首級控制網(wǎng)精度要求。</p><p>　　2、在地籍測量中利用GPS RTK測量技術(shù)測定界址點(diǎn)坐標(biāo)的的基本原理和基本方法。</p><p><b>　　基本原理

14、</b></p><p>　　在測量界址點(diǎn)時，通過GSP定位系統(tǒng)接收、通過串口發(fā)射基準(zhǔn)站觀測的偽距和載波相位觀測值,并且通過基準(zhǔn)站臺將這些數(shù)據(jù)發(fā)射出去。這些數(shù)據(jù)被流動站電臺接收,并通過電子手簿將這些數(shù)據(jù)顯示出來。有時對于距離較遠(yuǎn)測量,可以在基準(zhǔn)站和流動站之間設(shè)立外置的獨(dú)立電臺作為中繼。它能夠很好的接收基準(zhǔn)站發(fā)出的信號,并將這些信號發(fā)送出去，最后得到界址點(diǎn)的三維坐標(biāo)。</p><p&

15、gt;<b>　　基本方法</b></p><p>　　界址點(diǎn)測量是在權(quán)屬調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)測區(qū)平面控制網(wǎng)來進(jìn)行的，實(shí)踐證明，界址標(biāo)志位置的正確性是保證界址點(diǎn)測量精度的必要條件。界址點(diǎn)的測量方法主要有以下幾種，但無論何種測量方法都要求保持一定的測量精度。 </p><p>　　解析法。根據(jù)角度和距離結(jié)果按公式解算出界址點(diǎn)坐標(biāo)的方法叫解析法。地籍圖根控制點(diǎn)及以上等級的控

16、制點(diǎn)均可作為界址點(diǎn)坐標(biāo)的起算點(diǎn)。采用極坐標(biāo)法、正交法、截距法、距離交會法等方法實(shí)測界址 點(diǎn)與控制點(diǎn)或界址點(diǎn)之間的幾何關(guān)系元素，按相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式求得界址點(diǎn)坐標(biāo)。在地籍測量中要求界址點(diǎn)精度為±0.5cm時必須用解析法測 量界址點(diǎn)。采用解析法作業(yè)每個界址點(diǎn)都有自己的坐標(biāo)，一旦丟失或地物變化，也可使界址點(diǎn)點(diǎn)位準(zhǔn)確復(fù)原，有了界址點(diǎn)坐標(biāo)即可編繪任意比例尺的地籍圖，且成圖精度高；有了界址點(diǎn)坐標(biāo)使面積的計算速度快，精度高，且便于用計算機(jī)管理；

17、從長遠(yuǎn)角度看，在經(jīng)濟(jì)上也是合算的。 </p><p>　　圖解法。圖解法是以已測得的大比例尺地形圖或地籍圖為基礎(chǔ)，然后在圖上確定界址點(diǎn)的位置，量取界址點(diǎn)坐標(biāo)。作業(yè)時，要獨(dú)立量測兩次，兩次量測坐標(biāo)的點(diǎn)位較差不得大于圖上0.2mm，取中數(shù)作為界址點(diǎn)的坐標(biāo)。采用圖解法量取坐標(biāo)時，應(yīng)量至圖上0.1mm。此法精度較低，適用于農(nóng)村和城鎮(zhèn)街坊內(nèi)部隱蔽界址點(diǎn)的量測，并且是在要求的界址點(diǎn)精度與所用圖解的圖件精度一致的情況下采用。除

18、此之外，這種方法受地形圖、地籍圖的現(xiàn)勢性和成圖精度的影響較大，其圖上量測確定的坐標(biāo)和圖上量算面積的精度，均取決于原圖上地物點(diǎn)的精度。其精度一般比解析法精度低。 </p><p>　　測算法。通常是以解析法施測街坊周圍能夠直接測量的界址點(diǎn) 坐標(biāo)，而對街坊內(nèi)部隱蔽的無法直接施測的界址點(diǎn)，則可利用已測界址點(diǎn)坐標(biāo)和各宗地界址點(diǎn)勘丈值及已知條件，靈活運(yùn)用各種公式，計算隱蔽界址點(diǎn)的坐標(biāo)值。 </p><p

19、>　　航測法。航測法是采用航測大比例尺成圖技術(shù)，先外業(yè)調(diào)繪后、內(nèi)業(yè)測圖的方法做成大比例尺地形圖或地籍圖。界址點(diǎn)的坐標(biāo)可直接從相片上量解測算，其精度一般高于圖解的點(diǎn)位精度，而低于解析法的精度。</p><p>　　3、在地籍測量中利用GPS RTK測量定位技術(shù)測定一些界址點(diǎn)（如建筑物墻角點(diǎn)等）坐標(biāo)的新方法。</p><p>　　在社會高速發(fā)展的今天，一些高大建筑已經(jīng)不再單純是規(guī)則四邊形

20、，而是追求一些獨(dú)特的藝術(shù)造型，這就造成了建筑物的墻角點(diǎn)不再是單純的直角，而是一些突出或凹進(jìn)去的點(diǎn)。在房屋建造時，大多數(shù)房屋有20CM的房檐，某些房角受條件限制不能直接將流動站置于墻角，需采用特殊方法進(jìn)行界址點(diǎn)測量。采用方法如下：</p><p>　　1)、引點(diǎn)距離交會法:增加一個過渡點(diǎn),測定過度點(diǎn),使明顯界址點(diǎn)、過度點(diǎn)和隱蔽界址點(diǎn)構(gòu)成交會圖形來確定待定點(diǎn),無須重新遷站測量。</p><p>

21、;　　2)、直線延伸法:選擇兩個過渡點(diǎn),要求這兩個點(diǎn)和隱蔽待測的界址點(diǎn)共直線,測定出過度點(diǎn)的坐標(biāo),在利用三點(diǎn)共線的原理,計算出隱蔽界址點(diǎn)的坐標(biāo)。</p><p>　　3)、GPS RTK+全站儀測量法:利用RTK采集三個不埋石圖根點(diǎn)坐標(biāo)，在其中一個點(diǎn)上架設(shè)全站儀，以另一個點(diǎn)定向，以直角坐標(biāo)法測出隱蔽界址點(diǎn)的坐標(biāo)。</p><p><b>　　擬解決的主要問題</b>&

22、lt;/p><p>　　研究和分析GPS RTK定位技術(shù)在地形圖測繪、地籍測量和土地利用規(guī)劃等眾多領(lǐng)域中建立首級控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集；</p><p>　　2、GPS RTK首級控制網(wǎng)數(shù)據(jù)精度分析與處理</p><p>　　3GPS RTK技術(shù)對特殊界址點(diǎn)（如墻角點(diǎn)）測量的新方法及推導(dǎo)公式；</p><p>　　傳統(tǒng)全站儀測量界址點(diǎn)與GPS PTK測

23、量界址點(diǎn)精度的比較；</p><p>　　四、技術(shù)路線或研究方法</p><p>　　1、利用GPS RTK測量定位技術(shù)建立首級控制網(wǎng)的精度情況分析如下圖：</p><p>　　2、界址點(diǎn)測量方法如下圖：</p><p><b>　　五、進(jìn)度安排</b></p><p>　　2015年12月～20

24、16年3月11日：明確畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容，進(jìn)行調(diào)研、收集資料。撰寫并完成開題報告，進(jìn)行開題答辯；</p><p>　　2016年3月4日～4月22日：進(jìn)行課程實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型、；</p><p>　　2016年4月25日～5月13日：利用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、分析和研究，驗(yàn)證相關(guān)數(shù)學(xué)模型的正確性；</p><p>　　2016年5月16日～6月17日：總結(jié)設(shè)

25、計研究成果、撰寫論文并準(zhǔn)備答辯；</p><p>　　2016年6月20日～6月25日：畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯；</p><p><b>　　六、主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]徐紹銓，張華海等.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2003.</p><p>　　[2]詹長根,唐祥云等.地籍測

26、量學(xué)[M].武漢,武漢大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[3]尤秋陽.GPS RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用[J].測繪信息與工程，2003,（5）.</p><p>　　[4]姚吉利．RTK測定房屋遮擋點(diǎn)方法研究[J]．測繪通報，2005，(12)．</p><p>　　[5]姚吉利等.特殊角微導(dǎo)線在數(shù)字化地籍測圖中的應(yīng)用[J].測繪通報,2000,(8)

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28、p>　　[9]施寶湘，何文峰.RTK檢測與應(yīng)用探討[J].工程勘察，2002，（5）.</p><p>　　[10] 史建清.周立.安凱勝.GPS在地籍控制測量中的應(yīng)用. 淮海工學(xué)院報.2005,14(2);71—73.</p><p>　　[11]中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會第六屆年會論文集[C]．中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會，2001</p><p>　　

29、[12]徐紹拴等．GPS測量原理及應(yīng)用．武漢測繪科技大學(xué)出版.</p><p>　　[13]范海波.初寶軍.王超宇.黃海豐. GPS-RTK 技術(shù)在地形、地籍測量中的應(yīng)用.黑龍江國土資源-2005年5期</p><p>　　[14]李俊峰，賈春玲.實(shí)用測量學(xué)教程.西安：西安地圖出版社，2003.</p><p>　　[15]李萬龍.界址點(diǎn)測定的誤差分析[J].礦山測

30、量.2007(01).</p><p>　　[16] 張顯峰,崔偉宏.差分 GPS技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用[J].測繪通報. </p><p>　　[17] 張瑜.RTK 測量技術(shù)及應(yīng)用[J].現(xiàn)代測繪,2003. </p><p>　　[18] 王金君.GPS在地籍測量中的作用[J].測繪通報,1999.</p><p>　　[19] 寧永香

31、.GPSRTK 在地籍測量中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),200.</p><p>　　[20] 楊潤書,潘純建.RTK與城市一級導(dǎo)線測量的比較及精度分析[J]. 地礦測繪. 2006(01).</p><p>　　[21]Goad.C.C.….Proc.of the1－4 symposion on Precise Positioning with GPS,1996.</p>&l

32、t;p>　　[22]PawelWielgosz , AndrzejKrankowski , RafalSieradzki , DorotaA.Grejner-Brzezinska, Application of predictive regional ionosphere model to medium range 2008, Vol.56 (4)&l