1、 土地管理源于地籍、歸于地籍 地籍發展的動力： 社會結構復雜化導致的社會管理的需求 法律意識的增強 推動地籍發展的關鍵技術：測繪技術 土地評價技術 現代地籍技術：3S技術，數字測量技術 基于計算機的土地評價技術第一節第一節 概概 述述一、一、GPS定位技術的興起及其特點定位技術的興起及其特點 （一）（一）GPS發展的由來發展的由來 1958年年-1964年，美國海軍武器實驗室年，美國海軍武器實驗室 ,“海軍導航衛星系統海軍導航衛星系統”（NAVSTAR/GPS）。）。 1973年，開始研制新一代衛星導航系統全球定位系統年，開始研制新一代衛星導航系統全球定位系統GPS（ Global Posit

2、ioning System)。 GPS計劃分三個階段計劃分三個階段實施：實施： 19731978年進行方案論證年進行方案論證，進行理論研究和總體設計；進行理論研究和總體設計； 19781988進行工程研制，主要是發射進行工程研制，主要是發射GPS試驗性衛星，檢試驗性衛星，檢驗驗GPS系統的基本性能系統的基本性能； 19891993進行實用組網。整個計劃耗時進行實用組網。整個計劃耗時2020年，投資年，投資300300億美億美元，是繼阿波羅登月、航天飛機之后的第三大空間工程。元，是繼阿波羅登月、航天飛機之后的第三大空間工程。 （二）（二）GPS的特點的特點 與傳統的測量技術相比，與傳統的測量技術

3、相比，GPS定位技術有以下特點：定位技術有以下特點： 1. 觀測站之間無需通視。觀測站之間無需通視。 2. 定位精度高。定位精度高。 3. 觀測時間短。觀測時間僅需數分鐘十幾分鐘。觀測時間短。觀測時間僅需數分鐘十幾分鐘。 4. 操作簡便。操作簡便。 5. 全天候作業。全天候作業。 前蘇聯自前蘇聯自1978年，年，GLONASS。歐洲空間局。歐洲空間局(ESA)正正在建設民用導航衛星系統。我國也建立了雙星定位系在建設民用導航衛星系統。我國也建立了雙星定位系統，由統，由2顆同步衛星確定平面位置的導航系統顆同步衛星確定平面位置的導航系統。 空間星座部分空間星座部分 213顆衛星組成顆衛星組成 衛星高

4、度衛星高度20200km 運行周期為運行周期為11小時小時58分分 衛星直徑約為衛星直徑約為1.5m，重，重約約774kg(包括包括310kg燃料燃料) 一、一、WGS-84坐標系坐標系 GPS單點定位的坐標以單點定位的坐標以及相對定位中解算的基線及相對定位中解算的基線向量屬于向量屬于WGS-84坐標系，坐標系，而實際所用的是國家坐標而實際所用的是國家坐標系或地方坐標系，應用中系或地方坐標系，應用中要進行坐標轉換。要進行坐標轉換。 二、時間系統二、時間系統 GPS建立了專用的時間建立了專用的時間系統，該系統（系統，該系統（GPST）由）由主控站的原子鐘控制。主控站的原子鐘控制。 GPS定位是利

5、用測距定位是利用測距交會原理和方法。交會原理和方法。 其定位方法有其定位方法有 偽距法偽距法 載波相位測量定位載波相位測量定位 差分差分GPS 二、靜態相對二、靜態相對GPS定位技術定位技術 (一一)經典靜態相對定位經典靜態相對定位 兩套兩套(或兩套以上或兩套以上)接收設備接收設備 同步觀測同步觀測4顆以上衛星顆以上衛星 每時段每時段30分鐘以上分鐘以上 基線長度可達幾百公里。基線長度可達幾百公里。 相對定位精度可達相對定位精度可達5mm十十lppmD，D為基線長度為基線長度(km)。 適用于建立全球性或國家級大地適用于建立全球性或國家級大地控制網；各類精密控制測量。控制網；各類精密控制測量。

6、 (二二)快速靜態定位快速靜態定位 基準站與流動站基準站與流動站 觀測數分鐘至十幾分鐘觀測數分鐘至十幾分鐘 必須有必須有5顆衛星可供觀測顆衛星可供觀測 流動站與基準站不超過流動站與基準站不超過15km 基線中誤差為基線中誤差為5mm+1ppmD。 缺點：二臺接收機工作時，構不缺點：二臺接收機工作時，構不成閉合圖形，可靠性較差。成閉合圖形，可靠性較差。 適用于控制加密；工程測量、地適用于控制加密；工程測量、地籍測量及籍測量及1KM以內的點位定位。以內的點位定位。 三、動態相對三、動態相對GPS定位技術定位技術實時動態實時動態(RTK)常規差分常規差分GPS和和PPK廣域差分廣域差分GPS。 (一

7、一)實時動態實時動態(RTK)測量測量技術技術 載波相位測量實時差載波相位測量實時差分分GPS測量技術測量技術 RTK測量技術為測量技術為GPS測測量工作的可靠性和高效量工作的可靠性和高效率提供了保障，對率提供了保障，對GPS測量技術的發展和普及，測量技術的發展和普及，具有重要的現實意義。具有重要的現實意義。 (二二)常規差分常規差分GPS測量技術和測量技術和PPK測量技術測量技術 常規差分常規差分GPS和和PPK同屬于偽距差分技術。同屬于偽距差分技術。 常規差分常規差分GPS的定位精度與用戶至參考站的距離有關，的定位精度與用戶至參考站的距離有關，精度的衰減率為精度的衰減率為1cm/km，在，

8、在50公里之內，定位精度公里之內，定位精度優于優于1米。米。 PPK(Post-Processing Kinematic)模式是最早的模式是最早的GPS動態差分技術方式，其定位原理類似于常規差分動態差分技術方式，其定位原理類似于常規差分GPS，只是采用數據后處理，在參考站和流動站之間，只是采用數據后處理，在參考站和流動站之間不需要建立無線電通訊數據鏈。不需要建立無線電通訊數據鏈。 它的缺點和常規差分它的缺點和常規差分GPS一樣，定位的精度受參考站一樣，定位的精度受參考站和流動站之間的距離限制。作用距離和流動站之間的距離限制。作用距離50公里以內。精公里以內。精度在度在5米以內。米以內。 (三三

9、)廣域差分廣域差分GPS測量技術測量技術 根據大區域內若干個根據大區域內若干個GPS參考站的觀測資料參考站的觀測資料和位置信息，聯合解算出每個衛星的衛星鐘和位置信息，聯合解算出每個衛星的衛星鐘差、軌道改正數、電離層改正數，然后將這差、軌道改正數、電離層改正數，然后將這些改正數發送給覆蓋范圍內的用戶，用戶利些改正數發送給覆蓋范圍內的用戶，用戶利用這些改正信息修正觀測偽距，可以提高定用這些改正信息修正觀測偽距，可以提高定位精度。位精度。 這種定位方式打破了常規差分這種定位方式打破了常規差分GPS中精度與中精度與距離的依賴關系，在參考站數千公里之外，距離的依賴關系，在參考站數千公里之外，仍然能夠達到

10、仍然能夠達到2-4米的定位精度，所以，在全米的定位精度，所以，在全國或省級土地動態監測中，這項定位技術大國或省級土地動態監測中，這項定位技術大有作為。有作為。 四、新的四、新的GPS定位技術定位技術 “實時高精度實時高精度”一直是一直是GPS定位技定位技術的發展方向。術的發展方向。 近幾年，在高精度近幾年，在高精度GPS定位技術方定位技術方面出現了兩種新的定位方法，它們面出現了兩種新的定位方法，它們是網絡是網絡RTK技術和精密單點定位技技術和精密單點定位技術。術。 (一一)網絡網絡RTK 網絡網絡RTK技術也稱技術也稱“虛擬參考站技術虛擬參考站技術(Virtual Reference Stat

11、ion VRS)”。 網絡網絡RTK系統最為重要的功能是長距離高系統最為重要的功能是長距離高精度快速動態定位。精度快速動態定位。 1. 網絡網絡RTK定位系統的組成定位系統的組成 網絡網絡RTK定位系統由以下幾個部分組成：定位系統由以下幾個部分組成： 基準站單元基準站單元 數據通訊系統數據通訊系統 監控分監控分析中心析中心 數據發播系統數據發播系統 用戶應用系統用戶應用系統 2. 網絡網絡RTK定位系統提供的定位服務定位系統提供的定位服務 實時應用。以實時應用。以FMHDS 技術或技術或UHF/VHF作為主要的作為主要的通信手段通信手段 主要服務于：主要服務于： 實時厘米級精度定位。技術上依靠

12、高精度的載波相位差實時厘米級精度定位。技術上依靠高精度的載波相位差分實現分實現(簡稱簡稱RTK)。主要用于城市實時控制測量，實時。主要用于城市實時控制測量，實時小區域大中比例尺測圖與修測、工程放樣和工程監測。小區域大中比例尺測圖與修測、工程放樣和工程監測。 亞米級亞米級(分米量級的分米量級的)精度的差分應用。主要適合于精度的差分應用。主要適合于GIS更新或相應工程應用。更新或相應工程應用。 15米級差分精度的應用。技術上主要依靠偽距差分米級差分精度的應用。技術上主要依靠偽距差分實現實現(偽距差分偽距差分)。主要服務對象是船舶、車輛導航和車。主要服務對象是船舶、車輛導航和車輛監控用戶。輛監控用戶

13、。 2. 網絡網絡RTK定位系統提供的定位服務定位系統提供的定位服務 事后應用。事后應用。 以以Internet 作為主要的數據傳輸手段。作為主要的數據傳輸手段。 毫米或亞厘米量級定位測量。主要服務于精密控制、毫米或亞厘米量級定位測量。主要服務于精密控制、變形監測和精密工程建設。變形監測和精密工程建設。 米級和亞米級的事后差分。服務于事后米級和亞米級的事后差分。服務于事后GIS數據更新，數據更新，如道路更新、城市管線測量等等。如道路更新、城市管線測量等等。 所以，在一個城市建立網絡所以，在一個城市建立網絡RTKRTK系統，能夠滿足各種精系統，能夠滿足各種精度要求的定位服務。系統本身提供的定位服

14、務種類，度要求的定位服務。系統本身提供的定位服務種類，也涵蓋了目前所有的也涵蓋了目前所有的GPSGPS測量手段，如差分測量手段，如差分GPSGPS定位、定位、靜態定位、靜態定位、RTKRTK定位等。定位等。 (二二)精密單點定位精密單點定位 精密單點定位技術精密單點定位技術(Precise Point-Positioning-PPP)，也稱，也稱PPP技術。技術。 該技術由美國噴氣推進實驗室該技術由美國噴氣推進實驗室(JPL) 于于1997年提出。定位原理如同單點定位，采年提出。定位原理如同單點定位，采用雙頻載波相位觀測值，需要外部提供精用雙頻載波相位觀測值，需要外部提供精密的軌道和衛星鐘差。

15、密的軌道和衛星鐘差。 第五節第五節 GPS在地籍測量中的應用在地籍測量中的應用定位技術名稱定位技術名稱精精 度度(m)(m)作用距離作用距離(km)(km)觀測時間觀測時間( (分鐘分鐘) )經典靜態經典靜態0.0010.0010.050.0513000130006060快速靜態快速靜態0.010.010.050.0520205-205-20常規差分常規差分GPSGPS0.500.5010.0010.00200200實時實時事后差分事后差分GPSGPS0.500.5010.0010.00200200單歷元單歷元廣域差分廣域差分GPSGPS0.500.503.003.0015001500實時實時

16、實時動態實時動態(RTK)(RTK)0.010.010.050.051515實時實時網絡網絡RTKRTK0.010.010.100.10100100實時實時精密單點定位精密單點定位0.010.010.500.50全球全球實時實時 一、一、GPS定位技術在地籍控制測量中的應用定位技術在地籍控制測量中的應用 不要求通視，沒有常規的多個技術條件限制。不要求通視，沒有常規的多個技術條件限制。 常規靜態測量、快速靜態測量、常規靜態測量、快速靜態測量、RTK技術已經逐步取代技術已經逐步取代常規的測量方式，成為地籍控制測量的主要手段。常規的測量方式，成為地籍控制測量的主要手段。 邊長大于邊長大于15km：只

17、能采取常規靜態測量；：只能采取常規靜態測量； 邊長在邊長在1015km：快速靜態：快速靜態GPS測量，或測量，或RTK模式；模式； 邊長邊長510km：GPS快速靜態定位，或快速靜態定位，或RTK測量模式。測量模式。 邊長小于邊長小于5km：優先采用：優先采用RTK方法，或快速靜態定位；方法，或快速靜態定位； 二、二、GPS定位技術在地籍圖測繪中的應用定位技術在地籍圖測繪中的應用 地籍測量和土地勘測定界精度：地籍測量和土地勘測定界精度： 5cm 或或7.5cm RTK技術使精度、作業效率、實時性達到了最佳的融合，技術使精度、作業效率、實時性達到了最佳的融合，為地籍碎部測量提供了一種斬新的測量方

18、式。為地籍碎部測量提供了一種斬新的測量方式。 采用采用RTK方式進行碎部測量，與全站儀相比，速度快，方式進行碎部測量，與全站儀相比，速度快，作業效率高。作業效率高。 它不要求通視，不需要頻繁換站，減少了全站儀頻繁換它不要求通視，不需要頻繁換站，減少了全站儀頻繁換站所花的時間，而且可以多個流動站同時工作。站所花的時間，而且可以多個流動站同時工作。 據初步的應用分析，測量時間節省一半以上，測量精度據初步的應用分析，測量時間節省一半以上，測量精度和可靠性都能滿足要求和可靠性都能滿足要求 三、三、GPS定位技術在土地利用變更調查和動態定位技術在土地利用變更調查和動態監測中的應用監測中的應用 1. GP

19、S實時動態差分技術在土地利用變更調查實時動態差分技術在土地利用變更調查和動態監測中的應用：和動態監測中的應用：RTK和和RTD。 現在各大現在各大GPS生產廠家都推出了手持差分型生產廠家都推出了手持差分型GPS接收接收機，它輕便靈活，能記錄點線、面等數據，可存儲很多機，它輕便靈活，能記錄點線、面等數據，可存儲很多點的幾何數據和屬性特征。碼相位差分達點的幾何數據和屬性特征。碼相位差分達2m5m精度，加分米級處理器定位精度高于精度，加分米級處理器定位精度高于1m，其精度完，其精度完全滿足土地利用變更調查及其動態監測的精度要求。對全滿足土地利用變更調查及其動態監測的精度要求。對于經濟實力不是很好，而

20、又要長期大面積進行土地利用于經濟實力不是很好，而又要長期大面積進行土地利用變更調查和監測的單位，是一種首選的技術。變更調查和監測的單位，是一種首選的技術。 2. GPS后處理動態差分技術在土地利用變更調后處理動態差分技術在土地利用變更調查和動態監測中的應用查和動態監測中的應用 在在GPS動態差分技術中，動態差分技術中，PPK模式是動態差分技術的最模式是動態差分技術的最早模式，采用數據后處理，其平面位置精度在早模式，采用數據后處理，其平面位置精度在5m以以內。內。 采用后處理差分方式，還可以減少數據傳輸鏈的建設費采用后處理差分方式，還可以減少數據傳輸鏈的建設費用。用。 據有關資料顯示，相關科研人員在蒙古包頭市、四川樂據有關資料顯示，相關科研人員在蒙古包頭市、四川樂山、北京郊區等地進行了試驗，其幾何精度完全可以滿山、北京郊區等地進行了試驗，其幾何精度完全可以滿足土地利用變