测绘仪器

概述

吉林省梅河日市曙光镇 1：10 000土地利用数据库主北京四维大地数据有限公司建立，并于2000年4月通过国土资源部验收、此数据库儿集了曙光镇9045 kmz的土地空间分布、利用分类、数量、面积、质量、权属、行政区划等有关信息肩土地管理部门提供了定性、定量、定位及可视化的工作条件、建库的主要工作 是将原有的图纸资料进I数字化、而实际上油于自然条件的变化和经济建设的发展，目前曙光镇的土地利用状况发生了很大变化，根据原有图纸资料建成的数据库己 不能准确地反映土地资源利用现势状况、为此，吉林省土地管理信息中心本着在现有的技术和数据条件下，研究利用GPS快速、准确的完成土地利用现状的变更， 并应用GIS技术形成一类变更数据的目的，于 2000年 9月至 12月，组织吉林省梅河日市土地管理局、北京四维大地数据有限公司冲国四维侧绘技术总公司，利用GPS对梅河日市曙光镇 1：10000土地利用数据库变更进行实验。

GPS定位原理及土地数据库变更对数据的要求

1、 GPS定位原理

GPS定位主要利用侧距交会的原理确定点位、GPS卫星发射侧距信号和导航电文，导航电文中含有卫星的位置信息，用户利用GPS接收机在某一时刻同 时接收3颗以上的GPS卫星信号测量出侧站P点至3颗以上GPS卫星的距高并计算出该时刻GPS卫星的空间坐标，据此利用交会法算出侧站P点的位置。 GPS卫星定位以其高精度、全天侯、高效率、多功能、操作简便。应用广泛等特点著称业工回此使GPS系统展现了极其广泛的应用前景。

2、变更区域边界定位对GPS数据质量的要求

• 数据精度达到5m，即1：10000图上精度达到0.5mm。
• 采用动态测量、土地利用变更外业数据采集量大，采用静态侧值方式工作周期长，工作效率低、回此应采用动态测量采集数据。
• 具有属性采集功能、主于土地类型多，又各具特点，所用GPS接收机如果没有属性采集功能，采集存储的大量数据将是一样的雇进厅处理时很难分清各点线之间的关系，回此要求GPS接收机具有属性采集功能，以方便数据的后处理。
• GPS数据采用后处理方式、从技术和经济角度出发，采用数据后处理作业方式技术上较为简单，资金投入小。
• GPS数据处理软件具备和GIS软件的数据接日，以利于后期的数据管理。

土地利用数据库变更外业数据采集采用TURBO－GI GIS型GPS接收机、该机具有体积小，操作方便，动态地图跟踪显示眉性采集等功能特点，所具有的大容量内存，软件兼容GIS的多种数据文件转换格式以及天线可拆卸外置等性能也给外业观侧和内业数据处理提供了便利、其点位中误差：岭－ 20 m，单点重复观侧精度：U－05 m、此仪器用于数据库变更数据采集尚属首次，回此劝检核其精度，特选择部分地块分别用全站仪及静态 GPS进厅侧量，并于 1998年采用全站仪侧量的地籍调查成果进I比较、同时，为保证精度，还选用部分地块分别用两台仪器同时观侧和利用同一台仪器在不同时段两次侧量的结果进 I比较。

数据采集的实施

梅河日市土地利用数据库变更GPS数据采集流程。

1、作业方式

作业方式采用动态差分后处理方式，TURBO GI每两台为1套力台性能完全一致，取任1个放置基准站用1个可做流动站，只是在开机时在菜单上设为流动站和基准站即可，此次作业共采用4台仪器、为提高 作业效率，发挥仪器功能，l台设为基准站，另3台为流动站、采样率设为2 S，卫星截止角15’。

2、基准站的设置

将1台Turbo GI连接上天线并置于侧绘队楼顶的己知坐标点上（基准站也可通过引点的方怯将坐标点引到楼顶上），设置好GPS后，建立1个以日期（也可以是其它）为名字 的工程名。如 1030即 10月 30日、选冷 Base Station”（基准站），按确定，即开始接收记录卫星数据。

3、移动站属性的编制

根据事先确定的需要采集的变更地块的原地类代码，通过TllybO－GI自带的PC软件在计算机内编制属性库，并通过数据传输电缆将属性库传到Turbo GI上，下载后的数据将按地类代码分层。

4、移动站的设置

打开3台做移动站的GPS接收机，在菜单下GIS选项中设置移动即可、其余各项根据需要进厅相应设置。

5、数据采集的实施

手持GPS，将不足40g的外置天线固定在遮阳帽上，沿需采集数据的地方I走子集1个封闭完整的曲线，只要沿变化的地块边界走1圈即可；对于不封闭的数据，可在端点上做1个点的 记录，并标明连接的顺序，如：POIWiol一l，POIN’’T001一2，POIW01—3川完整采集弧的线段几点来记录直线的边界呐业连成1条直 线。

6、 GPS内业数据处理

内业数据处理采用TllrbO GI自带的PC软件和中国四维侧绘技术总公司开发的DXF COOd坐标转换软件完成、首先将基准站和移动站的数据通过PC软件传入到计算机、数据全部下载完成后就可进I差分处理义理时需要输入基准站坐标，处理过 程中需要选择处理后文件的输出格式及各层的颜色、注记文字的大小等、这个文件被默认并存为。pROJECTDXF”，并放在传输过程中自动生成的以该手持 机机器命名的文件夹下。

坐标转换

此项工作用DXFCOOd软件完成、DXFCOOd的主要功能：高斯正反算、高斯换带、坐标转换（WGS84、北京54、四安80间的相互转换）J参数计算、DXF文件在各种坐标系中的转换。

数据精度的分析

• 用全站仪共侧 5个地块 90个点，同时用 Turbo－ GI GPS接收机对这90个点作了动态侧量、GPS有效观侧数据为87个（有3个数据回卫星失锁而没有数据），中误差为：叫－人II弓－士0。27m、二者图形重合较好。
• 将GPS的部分侧量结果与1998年用全站仪施侧的地籍侧量成果比较粽部分地区图形略有扩大外，基本与全站仪的侧量结果相符。
• 重复侧量的精度、此次选择实验区310个地块，其中295个地块是用同一台GPS在不同时段各侧1遍，共侧2遍；其余 10个地块用 2台 GPS同时对同一地块进I侧量、结果表明，不同时段的两次观侧数据 98%的较差＜ lin外别较差。lin撮大较差＜12 m、采用这种方法可以发现GPS周跳现象、 2台GPS同时间、同线路（前后距相差4－5m时间相差10S左右）进厅侧量、个轨迹基本上是完全重合的。

发现的问题及解决方法

GPS接收的是卫星信号，回此移动站不可避兔地存在信号失锁凋跳等现象洞时，侧量点位精度受大气对流层延迟、电高层延迟影响删侧属于野外作业，良好的机器性能也是提高作业效率、改善作业环境的重要保障、回此，为提高效率，保证精度，对存在的间题作如下处理。

• 选用外置天线、在实验中发现，移动站使用外置天线的效果明显好于未使用外置天线卢外置天线安置于帽于顶部，可以减少作业员另体运动而遮档卫星信号的情况，从而减少卫星失锁的现象，进而提高观侧数据的质量，降低复侧率。
• 对回周跳产生漂移的数据趔I修复或删出、中断数据产生的距高大于 30 m，视所采集的数据无效，应予补侧。
• 选择不同的时段也将影响观侧数据的精度、实践证明，选在下午观侧的GPS数据质量低，不合格率较高，约有3、4的数据需重侧，所以以后观侧要尽量选在上午，避开 voov。 s o的时段，以确保观侧速度和精度。
• 关于电源。TURBO－GI的可拆卸内置电池供电时间略短，不能支持一天的野外侧量，建议配备备用电池，基准站可以使用外接交流电源适配器加内置电源供电。

结论

TURBO－GI是GIS型GpS接收机，菜单提示，傻瓜式操作，具有静态接收机的功能，兼有动态作业的特点，可采用侧后差分肢术上处理简单元须电台数据链，是GIS数据采集和土地利用数据库更新的理想工具。

信息标题：GIS型GPS接收机在土地利用数据库变更中的应用

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