gnss高程拟合毕业论文

浅谈测绘新技术在房产测绘中的应用论文

1 引言

房产测绘是房屋管理工作的重要基础和依据之一，为房屋的产权、产籍管理提供房产及房屋用地的权属名称、界址范围、产权面积等资料，是产权登记及产权转移的重要依据，房产测绘成果具有法律效力;同时，房产测绘成果为房产评估、税费征收、开发交易抵押提供基础数据和依据，财政经济作用明显; 另外，房产测绘成果涉及大比例尺测绘的内容，可以作为城市基础地理信息更新的数据源，避免重复测绘和重复投入。可以看出，房产测绘作用重要、意义重大。

随着城市快速发展，各类综合建筑、异形建筑越来越多，如大型体育场馆和城市商业综合体的建设，为房产测绘工作带来了极大的难度，传统的测绘方法难于满足其测量要求，探讨新技术、新方法、新仪器在房产测量中的应用非常必要。

2 测绘新技术在房产测绘中的应用

2. 1 HZCORS在房产测绘中的应用

2. 1. 1 HZCORS简介

杭州市连续运行卫星定位综合服务系统( HZCORS) 是综合运用全球导航卫星系统( GNSS) 、计算机技术、现代移动通信技术、网络技术建成的现代测绘基准，由参考站网、数据通信网络、数据处理中心和用户四部分组成，各部分通过网络和移动通信技术连接为一个整体。HZCORS采用虚拟参考站技术，参考站网由杭州、余杭、萧山、临安、富阳、昌化、铜庐、建德、淳安九个连续运行GNSS 参考站组成。经过系统精度检核，HZCORS 实时动态定位测量精度水平方向优于± 3cm，高程方向优于± 5cm，在基础测绘、工程测量、城市规划、城乡建设等领域得到了广泛的应用。

2. 1. 2 HZCORS在房产测绘中的应用

在房产测绘的过程中需要进行控制测量工作，HZCORS 的应用，极大的方便了房产控制测量。当然，房产测绘控制测量的精度要求较高，末级平面控制网相邻控制点的相对点位中误差不超过± 0. 025m，最大误差不超过± 0. 05m，采用传统的CORS -RTK 测量模式难以满足其测量要求。可以在HZCORS 环境下，以HZCORS 基准站为起算点进行快速静态测量，该方法省去了寻找控制点、验证起算点精度的要求，无需在起算点架设仪器，节省了工作时间、减轻了劳动强度，提高了工作效率，同时，由于相邻控制点一般同步观测，相对精度较高，完全可以满足房产测绘平面控制点的精度要求。

同时，在房产平面图的测绘过程中，采用HZCORS 与全站仪相结合的方法，充分发挥彼此的.优势，在保证测量精度的同时，提高了工作效率。

2. 2 三维激光扫描技术在房产测绘中的应用

2. 2. 1 三维激光扫描技术工作原理

三维激光扫描系统集成了多种空间数据获取手段，由三维激光扫描仪、旋转平台、软件控制系统，数据处理中心、数码相机及电源等附件构成。测量时，由扫描仪发射激光脉冲，通过两块反光镜有序快速旋转，把激光脉冲按一定次序扫过目标区域，通过测量激光往返时间计算距离，编码器测量脉冲角度，最终得到测量对象的三维坐标。测量数据经过软件处理后，即可输出实体建模。三维激光扫描可以从事各类复杂大型、不规则、非标准的建筑的三维数据的采集，快速重构目标的三维模型。

2. 2. 2 三维激光扫描在房产测绘中的应用

采用三维激光技术进行房产测绘时，首选进行测绘踏勘，选择合适的扫描站点，合理的扫描站点可以提高扫描效率，避免出现扫描漏洞;由于三维激光扫描通过标靶来建立测量坐标系，无需定向，仪器安置完成后即可开始扫描，扫描时需要设置合适的分辨率，避免扫描分辨率过高得到过多的冗余数据、过低扫描精度较差的情况，同时要求对标靶进行高精度扫描; 扫描完成后，使用扫描站点的三维坐标和结合标靶数据进行扫描数据配准，将扫描数据转换到大地坐标系下; 数据处理完成后，从点云数据中提取房产要素数据，并进行图形绘制，得到房产图件。地面三维激光扫描具有非接触测量、数据采样率高、主动发射扫描光源、高分辨率、高精度、数据兼容性好等优点，在人员无法到达的地点及结构复杂区域可以发挥传统测量模式无法比拟的优越性，丰富的点云数据可以真实的反映复杂结构建筑物的每一个细节，极大地缩短了外业工作时间，提高外业工作效率。由于获取的点云数据兼容性好，可以进行图形绘制及三维建模，在结构复杂、超大规模建筑物测绘时优势明显。

2. 3 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用

2. 3. 1 免棱镜全站仪工作原理

免棱镜全站仪，相对于普通全站仪而言，无需协作式反射棱镜或接触式反射片，即可完成靶点三维坐标采集的坐标测量仪器，其常用光源均为LD 激光，适宜在测绘建筑物顶部等难以安置接触式反射设备的测区使用。同常规电子测距仪的原理基本类似，免棱镜全站仪测距均为采用脉冲波与相位波，用以实现目标点与仪器站间距离的测定，其中相位式测距的精度更高，而脉冲式测程更远。

2. 3. 2 免棱镜全站仪在房产测绘中的应用

免棱镜全站仪测量方法与普通全站仪类似，相对于普通全站仪而言，免棱镜全站仪具备以下优点: ①坐标采集过程较为简捷。在房产测绘中，免棱镜全站仪对于测程范围内的地物，无需前往放置接触式反射棱镜或反射片，即可在测站点完成目标靶点的坐标测量工作，降低了测绘工作强度，提高了危险场区测量的安全性; ②作业效率高，测量精度好。免棱镜全站仪测量时无需司镜人员协助，提高了测量的速度，同时针对高层悬空轮廓拐角等特征点，可以直接进行坐标测量，避免垂直人工投影照准或传统皮尺解析计算的误差来源，提升了观测的精度。

3 结论

目前，以连续运行卫星定位综合服务系统、三维激光扫描技术、免棱镜全站仪为代表的测绘新技术已经在房产测绘工作中得到了广泛的应用，保证测量精度的同时，提高了测量的效率，降低了劳动强度。但是，由于房产测绘的特殊性，与传统测量要求不同，需要采集大量的房产内部数据，包括地下室、楼梯间、电梯井、阳台等，传统的测绘方法必不可少。因此，在房产测绘的过程中，可以充分综合新技术与传统的测量方法，互相配合和补充，保证房产测绘成果的精度和可靠性。

目前，房产测绘成果已经成为城市基础地理信息的重要补充，然而，房产测绘要求与城市基础地理信息不同，如房产测绘成果不要求高程数据等。若使用房产测绘成果进行城市基础地理信息更新，技术设计在满足房产测绘要求的同时，需要充分考虑城市基础地理信息更新的要求。

GNSS测量是用接收机与天线组成的测量系统,我整理了gnss测量技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

GNSS测量技术在城市测量中的应用

摘要：GNSS城市测量技术内容主要包括城市CORS系统建设、城市GNSS网建设、城市GNSS RTK测量、城市GNSS高程测量等，本文主要就这几方面的技术应用作了简要应用分析。

关键词：GNSS;CORS系统;控制网;RTK测量;高程测量

Abstract: GNSS measurement technology mainly includes the construction of city, city CORS city GNSS network construction, city, city GNSS RTK measurement of GNSS height measurement, this paper focuses on several aspects of this technology are briefly applied analysis.

Key words: GNSS; CORS system; control network; RTK measurement; height measurement

中图分类号：P224

全球导航卫星系统(GNSS)技术的应用，导致传统测量的布网方法、作业手段和内外作业程序发生了根本性的变革，为城市测量提供了一种崭新的技术手段和方法。全球导航定位系统具有全球性、全天候、高效率、多功能、高精度的特点。在用于大地定位时，测站间不要求互相通视，无需造标，不受天气条件影响。一次观测，可以获得测站点的三维坐标。卫星定位城市测量技术内容包括城市CORS系统建设、城市GNSS网建设、城市GNSS RTK测量、城市GNSS高程测量等，适用于城市各等级控制测量、工程测量、变形测量和地形测量等。GNSS技术将以高速度、高精度、低成本为城市建设服务，快速、及时、准确地为城市规划、建设和管理提供测绘保障。

一、城市CORS系统建设

GNSS技术已在国内导航、定位、科学研究领域得到广泛应用。一个城市只应建设一个城市CORS系统，避免重复建设和资源浪费。系统建设不但要满足城市测绘部门对定位的需求，还要综合考虑地震、气象、土地和其他行业对系统的需求[1]。具体实施可根据城市和经济发展情况可以一次建设完成，也可分期建设，城市CORS系统作为城市重要的空间数据基础设施之一，首先要满足城市对空间定位的不同服务需求。

城市CORS网的布设不同于城市常规GNSS网的布设，常规GNSS网的边长一般较短，而CORS网站间距离可根据系统功能设计而适当加长。下表1列举了部分城市及地区已建成的CORS网平均边长。

表1部分城市及地区CORS网

根据对部分城市及地区已建成的CORS网平均边长的统计和分析，制定了城市CORS网的平均边长为40km这一指标。为了满足CORS系统厘米级的实时定位服务精度。在具体布设中可以根据城市地理位置、城市规模和建设应用等情况，有针对性地确定CORS站密度。但是相邻CORS站最长间距不宜超过80 km。由于地壳形变、自然灾害、地下水的过量开采等原因，可能导致城市CORS站站址的不稳定，应定期对CORS网进行坐标解算，解算周期不应超过一年。CORS站坐标的平面位置变化不应超过;高程变化不应超过3cm。当CORS站坐标的变化量不符合规定时，应分析原因，并应及时更新CORS站坐标或另选新站。对于地面沉降严重的区域，可另行制定高程变化的变化量限值。

二、城市GNSS控制网建设

GNSS网的布设应遵循从整体到局部、分级布网的原则。城市首级GNSS网应一次全面布设，加密GNSS网可逐级布网、越级布网或布设同级全面网。GNSS网布设特征：如果某GNSS网由n个点组成，每点的设站次数为m，用N台GNSS接收机来进行观测时，观测的时段数C：C=n﹒m/N一个时段中用N台GNSS接收机来进行同步观测时，可组成非独立的基线向量数：N(N-1)/2，所以该GPS网中共有非独立的基线向量数：J总=C﹒N(N-1)/2每个时段中可测定的独立基线向量数为N-1条，故在该网中独立基线向量数总数为：J独= C﹒(N-1)

在由n个点组成的GNSS网中只需要有(n-1)条基线向量就可以确定这n个点的相对位置(如果其中有一个点的坐标是已知的，就可以确定其余n-1个点的坐标)。因此， 该GNSS网的必要基线向量数：J必= n-1网中实际测定的独立基线向量数为C﹒(N-1)条，所以，网中的多余基线向量数为：J多= J独- J必= C﹒(N-1)-(n-1)举例：某GNSS网由80个点组成，现准备用5台GNSS接收机来进行观测，每个点重复设站为4次。则全网的观测时段数C为：C=n﹒m/N=80×4/5=64全网共有基线向量数：J总=C﹒N(N-1)/2=64×5×4/2=640条

网中独立基线向量数为：J独= C﹒(N-1)=64×4=256条。GNSS网的必要基线向量数：J必= n-1=80-1=79条。网中的多余基线向量数为：J多= J独- J必= 256-79=177条。三、城市GNSS RTK测量技术及其应用

RTK测量可采用单基站RTK测量和网络RTK测量两种方法进行。已建立CORS系统的城市，宜采用网络RTK测量。在实际作业过程中，有一些通信信号较弱或覆盖不到的困难地区，无法实时进行单基站RTK和网络RTK测量，现场可以采用后处理动态测量的模式进行RTK测量。单基站RTK测量的基准站设置是关键性的第一步。基准站的选择直接影响到作业半径和效率。若基准站选择不当，基准站观测数据质量和无线通讯信号传播质量无法保证。该基准站支持的所有流动站都不能顺利作业，或者造成基准站频繁迁站，影响工作进程。基准站的设置要与当前作业方式匹配，还要与流动站的模式匹配。

静态GNSS控制网测量可以通过基线精度、重复基线差及环闭合差和平差等作业过程对成果进行检验;RTK测量每个测设点都是相互独立的，点与点之间没有直接关系，对于因意外产生的粗差无法发现[2]。因此，为提高RTK测量的可靠性，保证仪器各种设置正确，测量过程中应选择一定数量的已知坐标点进行测量校核，以检查用户站设备的可靠性以及坐标转换参数的准确性。

利用已有RTK测设的控制点时，应进行坐标或几何检核。对已有的RTK控制点，可以作为RTK测量时的校核点，也可以作为同等级布设的控制点。该校核点如果要作为控制点使用时，应与新布设的控制点统一。统一进行控制点间的边长、角度以及坐标检核，应达到精度要求。RTK测量的精度会受到各种因素的影响。由于载波相位进行测量具有多值性，初始化过程中各种误差以及数据链传输过程中外界环境、电磁波干扰产生的误差的影响，可能导致整周未知数解算不可靠。同时，RTK测设点间的相互独立，与传统测量强调的相邻点间相对关系有着根本上的区别。

四、城市GNSS高程测量技术及实例应用

GNSS高程测量按作业过程应分为高程异常模型的建立、GNSS测量和数据处理。高程异常模型可利用已有模型。高程系统中最常用的有正高系统(以大地水准面作为参考基准面)和正常高系统(以似大地水准面为参考基准面)。我国使用的高程系统是正常高系统。采用GNSS测量技术测定地面点的高程是以地心坐标的地球椭球面为基准的大地高H，大地水准面和似大地水准面相对于地球椭球面有一个高度差，分别称为大地水准面差距N和高程异常ζ。大地高H、正高Hg和正常高Hγ之间按下列公式计算： H=Hg+NH=Hγ+ζ如果能够比较精确地确定地面点的高程异常，则用GNSS测量方法可精确测定地面点的正常高。

GNSS静态测量技术要求浅析

摘要：本文介绍了常用规范中有关卫星定位静态测量的技术要求，并对各规范的不同技术要求进行了比较与分析。

关键词GNSS静态测量GNSS测量常用规范GNSS技术要求比较与分析

中图分类号：P258]文献标识码： A 文章编号：

卫星定位技术具有全球性、高效率、多功能、高精度的特点。卫星定位静态测量其定位精度高达10-6~10-7，广泛应用于各种类型和等级的控制网的建立。有关卫星定位测量(以下简称GNSS测量)常用的规范较多，各个规范分别从相应的专业标准制定了详细的GNSS测量技术要求，使GNSS测量的应用具有良好的可操作性，发挥了巨大的作用。下面就常用规范中有关GNSS静态测量的技术要求作一些比较与分析：

1、坐标系统

满足测区内投影所引起的长度变形值不大于，是建立或选择平面坐标系的前提条件和基本准则;而确定控制网的位置基准则是GNSS网基准设计的主要问题，可根据测区的地理位置、平均高程来选择适宜的坐标系统。GNSS测量所获得的是空间基线向量或三维坐标向量，属于其相应的空间坐标系(WGS-84坐标系)。规范要求应将其转换至国家统一的高斯正形投影分带平面直角坐标系(2000国家大地坐标系、1954年北京坐标系、1980西安坐标系)或建筑施工坐标系等其他独立的坐标系的坐标。转换时通常应具备坐标系统相对应的参考椭球及基本参数、坐标系的中央子午线经度、坐标系的投影面高程及测区平均高程异常值、起算点的坐标和起始方位角以及纵、横坐标加常数等。

2、精度分级和技术设计

GNSS网精度指标通常采用相邻点的基线长度中误差公式：来衡量，GNSS网的全中误差不应超过其理论值。按照精度和用途，《全球卫星定位系统(GPS)测量规范》(以下简称《GNSS国标》)把GNSS测量的等级划分为A、B、C、D、E五个等级，并按相邻点基线向量中误差的水平分量、垂直分量来衡量相应级别的精度。而其它规范则是采用传统的三角形网按边长和精度来划分等级，用最弱间接边的相对中误差来衡量精度。相比较而言，前者较抽象，后者虽然较直观，但是遗憾的是，大多数的GPS随机软件中给出的却是直接观测边的精度。技术设计是为了得到最优化的布测方案，应根据项目的实际情况、GNSS网的目的、精度要求、控制点的密度、卫星状况、接收机的类型和数量、道路交通状况以及测区已有测量资料等，依据国家有关规范(规程)，并按照优化设计的原则进行综合设计。

规范要求：GNSS网应由一个或若干个独立观测环构成，各同步图形之间采用边连式或网连式，避免出现自由基线。因为自由基线不参与构成几何闭合图形，不具备检查和发现观测成果中粗差的能力。限制最简独立环的边数是为了避免基线误差互相掩盖，含较大误差的边不能被有效地捡出，从而导致网的可靠性降低。要求对独立观测边构成的同步环和异步环进行闭合差检查，是为了检查观测质量、评定精度。

3、选点、埋石

如果点位不符合GNSS测量要求，将引起失锁、周跳、多路径效应误差，GNSS观测中的粗差及劣质观测值就增多。首先要求测站点的顶空开阔。由于GNSS卫星信号本身很微弱，所以GNSS测量选点时还应注意：避开周围的电磁波干扰源以保证GNSS接收机能正常工作;限制卫星高度角以减弱对流层的影响;远离强烈反射卫星信号的物体以减弱多路径效应的影响。规范要求应先进行图上技术设计和优化，并进行精度估算，最后再按技术设计的要求进行现场踏勘落实，对符合要求的旧有的控制点要充分利用。对GNSS点的标石和标志的埋设要求稳固，以易于长期保存、利用。

4、GNSS观测

GNSS接收机应在检定合格的有效期内使用，其标称精度应高于相应等级GNSS网的规范要求。由于双频接收机采用双频改正技术，可以很好地消除电离层折射误差的影响，所以基线边较长或等级较高的GNSS网采用双频接收机观测，精度提高尤为显著。为保证GNSS网中各相邻点具有较高的相对精度，网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们之间的直接观测基线。

各规范还对卫星截止高度角、同时观测的有效卫星数、时段长度、数据采样间隔率、PDOP值以及同步观测的接收机数目作了具体的规定。

随着卫星高度的降低，卫星信号接收的信噪比随之减小，对流层影响加大，测量误差也随之增大。各规范一般都要求卫星高度角不低于15°，这样可以在简化模型条件下保证所需的测量精度。

规定有效卫星数是因为同步观测的卫星越多，多余观测量就越多，成果精度也相应地提高。

观测时段长度和数据采样间隔率的限制是为了获得足够的数据量，从而有利于整周模糊度的解算和载波相位观测值周跳的探测。

PDOP值的大小与观测卫星在空间的几何分布有关，限制PDOP值是为了选择最佳的观测时间段，从而获得高精度的观测值。

有别于其他规范的重复设站数的规定，《工程测量规范》(以下简称《工规》)则提出了“独立基线的观测总数不少于必要观测基线数的倍”的规定。笔者认为：这两种提法的根本都在于增加多余的观测基线。通常作业中，按仪器的标称精度约有3% ~5%左右的闭合差不合格，有了多余基线，那么就可以舍去不合格的基线，从而保证网的观测质量。对于GNSS观测时间的确定，笔者在作业中发现，GNSS卫星信号良好的时候，采用双频接收机进行城市四等和一级GNSS测量时，由于其边长相对较短，观测时段分别采用30~40分钟和20~30分钟是可行的，从而提高工作效率。

5、成果资料

GNSS测量是基础性的测量成果，应长期保存，工作完成后，应提交完整的成果资料。包括：任务或合同书、技术设计书、已有成果资料的利用情况、仪器检校记录资料、点之记、外业原始观测记录、平差计算手簿、技术总结、检查报告、设计网图、观测网图、数据处理用图、成果图、坐标等成果资料及说明以及以上资料的电子文件光盘。

以上仅就常用规范中有关GNSS静态测量的技术要求作了一些浅显的比较与分析，在进行GNSS静态测量时，我们应根据项目的特点、精度和密度等要求，依据合适的规范进行设计、施测，以充分发挥GNSS技术的先进性、优越性。

参考文献

[1] 全球定位系统(GPS)测量规范(GB/T18314-2009)，测绘出版社，2009。

[2] 卫星定位城市测量技术规范(CJJ/T73-2010)，中国建筑工业出版社，2010。

[3] 铁路工程卫星定位测量规范(TB10054-2010)，中国铁道出版社，2010。

[4] 李征航、黄劲松 GPS测量与数据处理 武汉大学出版社，2010。