基于实时动态定位技术的快速地籍测量及数据处理方法技术

一种基于实时动态定位技术的快速地籍测量及数据处理方法，该方法包括利用ＧＰＳ－ＲＴＫ、工作底图和全站仪配合完成碎部点测量，其特征在于：根据碎部点测量需要，全站仪任意设站并利用工作底图获得近似定位和定向，形成测站坐标系；在碎部点测量过程中，利用ＧＰＳ－ＲＴＫ和工作底图获得公共点在成图坐标系下的坐标，利用全站仪获得这些公共点在测站坐标下的坐标，再利用这些公共点完成各碎部点从测站坐标系到成图坐标系的坐标转换，并评定转换精度。

Fast cadastral survey and data processing method based on real time dynamic positioning technology

A real-time dynamic positioning technology rapid cadastral surveying and data processing method based on this method, including with the completion points measured by GPS - RTK, working map and total station, which is characterized in that: according to the detail survey and total station arbitrary station and use the background map to get the approximate location and orientation, form station coordinate system; in detail survey process, to obtain the coordinates of points in the public map coordinates by using the GPS and RTK map work, get these common points in station coordinates coordinates with total station, then the use of these common points to complete all points from the station to a coordinate system coordinate coordinate conversion, and conversion accuracy evaluation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量、测绘技术，尤其涉及城镇地籍测绘过程中利用GPS和全站仪配合进行 碎部点采集的一种基于实时动态定位技术(GPS-RTK)的快速地籍测量及数据处理方法，属 于测绘

技术介绍
随着我国国民经济的快速发展，迫切需要摸清城镇土地家底，为政府部门的规划与决策 提供翔实的数据支持。目前，我国城镇地籍数据变化量巨大，需要一种以高科技技术为手段 的高效城镇地籍调查方法，以保障城镇地籍数据及时更新，满足城市建设需要。GPS全球定位技术的问世，特别是实时动态定位技术(GPS-RTK)的发展为城镇地籍测 量提供了一个新的平台，目前基于GPS技术的城镇地籍测量流程是第一步，利用GPS-RTK 技术进行图根点布设。在已知点架设GPS基站和流动站同步共视相同的卫星，基站同时把自 己的基站坐标及载波相位观测量发送给流动站，流动站利用近观测信息固定整周模糊度并进 一步获得基站和流动站间的基线向量，基站坐标加上该基线向量即得流动站坐标，利用流动 站测得各图根点坐标。第二步，在这些图根点基础上进行碎部测量。在一图根点上架设全站 仪，利用另一图根点完成全站仪定向，工作人员持全站仪反射棱镜到碎部点上，配合全站仪 测得该碎部点。然而，由于城镇地区建筑物密集，严重影响了 GPS-RTK流动站接收机对卫星 信号的接收，使得很多情况下RTK整周模糊度不能快速固定，难以实现高精度实时定位。因 此，利用RTK布设城镇地籍图根点时，往往需要花较多时间寻找空旷的位置以实现RTK高 精度定位。同时，为了满足碎部点测量时全站仪定向的需要，这样的高精度RTK点还要满足 与相邻点通视的要求，为了满足成图精度的需要，这两个相邻RTK点间距还必须满足定向精 度要求。可见，现有技术利用GPS-RTK进行地籍测量工作时，还受到诸多限制，GPS的优越 性还没有得到很好的发挥，图根点布设依然费时费力。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种基于实时动态定位技术的快速地籍测量及数据处 理方法，该方法包括利用GPS-RTK、工作底图和全站仪配合完成碎部点测量，其特征在于 以尽可能观察到更多碎部点的原则，全站仪任意设站并利用工作底图获得近似定位和定向， 形成测站坐标系；在碎部点测量过程中，利用GPS-RTK和工作底图获得公共点在成图坐标系 下的坐标，利用全站仪获得这些公共点在测站坐标系下的坐标，利用这些公共点完成各碎部 点从测站坐标系到成图坐标系的坐标转换，并评定转换精度。按以下步骤进行(1) 全站仪任意设站，并与移动计算平台连接，利用移动计算平台上的工作底图选取全站 仪测站点及定向点坐标，形成测站坐标系；(2) 将全站仪反射棱镜置于对中杆上，全站仪反射棱镜上方再安置流动站天线，在对中杆 竖直时流动站天线中心与全站仪反射棱镜中心处于同一铅垂线上，构成超镜仪；(3) 工作人员携带超镜仪到碎部点上配合全站仪进行碎部点测量，在可以实现高精度RTK 定位的点上，利用GPS-RTK测得成图坐标系下的坐标并传输给移动计算平台，同时用全站仪 获得该点在测站坐标系的坐标，形成GPS公共点；(4) 在移动计算平台上获得工作底图上明显碎部点在成图坐标系下的坐标，并利用全站仪获得该点在测站坐标系的坐标，形成底图公共点；(5) 利用步骤(3)和(4)所得公共点获得测站坐标系至成图坐标系的坐标转换参数，利 用此转换参数完成其余碎部点的坐标转换；(6) 计算各个碎部点坐标转换精度，如满足成图要求则测站工作结束；(7) 否则，利用全站仪支点并在支点设站，重复步骤(3) (6)。上述方法中，所述移动计算平台可以是掌上电脑、笔记本电脑、平板电脑或数字移动终端；所述的工作底图可以是城镇地籍现状图、遥感影像图或大比例尺地形图；所述把GPS测得成图坐标系下的坐标传输给移动计算平台的传输方式可以是手工输入、GPRS无线传输或蓝 牙传输。上述步骤(5)所述的坐标转换参数求取方法为、其中^为坐标转换参数向量；1 0 x) 乃 01 力 —a(1)5 =1 001 y,—a测站10 &.o i y 为n个公共点在测站坐标系下坐标形成的矩阵;力(2)测图(3)为n个公共点在测图坐标系下坐标形成的矩阵;<formula>formula see original document page 5</formula>附《为权矩阵，第一类公共点m,.取GPS-RTK给出的点位坐标，第: 精度；步骤(5)所述的其余碎部点的坐标转换方法为测站步骤(6)所述的各个碎部点转换精度计算方法为<formula>formula see original document page 5</formula>测站"共点，可以很好地提高本次测量成果与历本专利技术优点及有益效果全站仪设站自由，不用考虑全站仪测站与已知控制点间通视问 题，也不用考虑控制点间通视问题，能最大程度满足碎部点测量的需要。控制在测量过程中进行，在碎部点测量过程中，遇到可以实现高精度RTK定位的点形成公共点，避免了控制测 量过程为寻找可以实现高精度RTK定位的点而费时费力，同时还可以形成多个公共点，有效 地提高了成图精度；本专利技术利用工作底图上的明显地物形成底图公 史资料的吻合程度，实现历史资料的很好继承。附图说明图1为本专利技术设备连接及工作原理图； 图2为本专利技术数据流程图； 图3为本专利技术技术流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术工作原理及实施方式作进一步说明.-本实施例移动计算平台选择个人数字助理(PDA),工作底图选择城镇地籍现状图，全站 仪选择免棱镜全站仪，GPS-RTK测得成图坐标系下的坐标传输给移动计算平台的传输方式选 择手工输入。图1为本专利技术设备连接及工作原理图。标号说明l.GPS星座，2. GPS信号，3.基站天 线，4.基站主机，5.数据链，6.基站发送给移动站的差分信号，7.流动站主机，8.流动站天 线，9.全站仪反射棱镜，IO.GPS信号，ll.全站仪测距信号，12.全站仪，B.PDA。在作业区域半径十公里范围内一已知GPS点上架设GPS基站天线3，基站天线3连接到 基站主机4，基站天线3接收GPS卫星信号2并将信号传输给基站主机4，主机4连接到数据 链5，通过数据链5将基站坐标及载波相位观测值等差分信号6发送给流动站主机7;在作业 现场，根据尽可能多地观测到碎部点的原则架设全站仪12，全站仪12利用串口线与PDA13 连接，利用PDA13中存储的城镇地籍现状图获得全站仪测站及定向点近似坐标并完成全站仪 定向，形成测站坐标系；将全站仪反射棱镜9置于对中杆上，全站仪反射棱镜9上方再安置 流动站天线8，在对中杆竖直时流动站天线8中心与全站仪反射棱镜9中心处于同一铅垂线上， 构成超镜仪；流动站天线8接收GPS信号10并传输给流动站主机7，流动站站主机7利用获 得的基站发送给移动站的差分信号6和GPS信号10固定整周模糊度，并进一步获得流动站在 成图坐标系下的坐标；同时，全站仪12瞄准超镜仪上的全站仪反射棱镜9，发射全站仪测距 信号11测得全站仪12至全站仪反射棱镜9间水平距离，结合方位角可获得全站仪反射棱镜9 在测站坐标系下的坐标，形成GPS公共点；提取存储于PDA13上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于实时动态定位技术的快速地籍测量及数据处理方法，包括利用ＧＰＳ－ＲＴＫ、工作底图、移动计算平台和全站仪配合完成碎部点测量，其特征在于：以尽可能观察到更多碎部点的原则，全站仪任意设站并利用工作底图获得近似定位和定向，形成测站坐标系；在碎部点测量过程中，利用ＧＰＳ－ＲＴＫ和工作底图获得公共点在成图坐标系下的坐标，利用全站仪获得这些公共点在测站坐标下的坐标，利用这些公共点完成所测碎部点从测站坐标系到成图坐标系的坐标转换，并评定转换精度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆，于先文，吴向阳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]