大地測量中北斗衛星導航定位系統的運用分析

賈偉凱

摘要：在進行大地測量中應用北斗導航衛星的應用的討論時，首先要明確我國大地測量和北斗衛星導航定位系統應用的主要內容和技術構成，然后對我國大地測量中需要應用的北斗衛星導航定位系統的技術策略進行深入分析。研究人員認為，北斗衛星定位系統可以廣泛應用于我國地籍圖測繪工作中，充分發揮動態地圖監測的重要作用，應該充分認識到該技術應用與大地測量中的技術重要性。

關鍵詞：大地測量;北斗衛星;導航和定位系統

引言

隨著經濟基礎的不斷提高和科學信息技術的逐步發展，我國現代測繪信息技術產業取得了巨大的進步，測繪信息技術產業日新月異。導航衛星在其中應用越來越多，一條龐大的衛星應用產業鏈正在逐步形成。這也促進了衛星測繪定位信息技術的快速發展。

一.大地測量和北斗衛星定位系統

1.1大地測量的含義

是指以地球的某個橢圓形球體的面積為基礎，通過繪制每個地面中心點的地理位置，來繪制和分析地球的每個橢圓形球體的面積;從而獲得地球上某個特定地點的精確地理位置。地面投影點的水平投影位置由地球緯度和地球經度在橢球面上的組合來表示。并且該點的高程可以通過落在地面上的點與地球所投影的點之間的空間距離關系來精確表示。以地球的一個正中心點為原點，可以快速建立基于空間坐標系，從而快速獲得地球上任意一點的精確地理位置。地理測繪作為一門基礎學科，具有很大的研究性質。

1.2北斗衛星導航定位系統的組成和功能

北斗衛星是由中國獨立運營和開發的定位導航系統，涵蓋全球。連同俄羅斯的格洛納斯，美國的-gps和歐盟的伽利略并稱為四大全球導航系統。該控制系統主要由三個主要部分組成：用戶控制終端、空間控制部分和位于地面控制中心的安全控制管理系統。共覆蓋5顆紅外軌道空間衛星和30顆非完全靜止紅外軌道空間衛星。其位于地面監控中心的衛星控制系統是北斗衛星定位系統的核心部分，覆蓋導航監控站、主控站、注電控制站等幾個主要地面站。其衛星客戶端主要由中國北斗的衛星用戶管理終端以及兼容俄羅斯格洛納斯、美國GPS、歐盟伽利略等多種衛星定位導航全球定位系統的終端組成，不僅可以為各種用戶群提供高可靠性、高標準精度的衛星定位、授時通信服務和全天候即時導航，還具有即時通信發送短信功能。衛星定位導航系統可以為不同行業的用戶提供高標準精度的衛星定位和高速的定位服務以及測速服務。

二、大地測量中與北斗衛星的實際運用

2.1地籍控制的含義及應用

地籍質量測量的主要含義是利用地籍測繪技術和某些高精度方法，綜合測量土地利用邊界、實際土地所有權的地理位置和實際土地利用面積，通過測量實際土地利用資料、質量標準等級和土地分配率。在規劃建立我國地籍質量測控信息網時，根據中國國土資源局2005年發布的《城鎮地籍測繪程序》的相關要求，我國地籍質量測繪中使用的測控網絡信息可分為一、二、三、四、角網等多種。一級和二級出口角網和一級和二級出口導線角網也可以專門用于不同監測規模的出口監測重點區域，以及控制所有不同級別的監測地籍管理平面和控制出口區域的主要區域。當使用中國北斗衛星導航定位系統進行網絡地籍定位控制時，不需要像常規那樣使用傳統的方法，為了避免添加對角線或添加起始邊等繁瑣的測繪要求， 只要要求的測繪精度與網絡分層控制精度要求相匹配，控制點的分層選擇就必須滿足分層選點精度要求。 四級以上網絡中最弱和最強相鄰控制點的相對誤差放大倍數一般小于等于5 cm，四級以下網絡中最強和最弱點的誤差率小于等于5cm。因此，基于北斗導航衛星的地籍測繪管理網的定位精度控制完全可以滿足地籍控制圖【1】

2.2動態監測在大地測量中的應用

動態定位監測可以在中國土地上充分應用常規現場輔助氣體處理監測通常是可能的，但僅廣泛用于采用簡單的現場輔助氣體處理應用方法，或者是可能的，但僅用于使用基于平板儀器的其他現場輔助氣體處理應用方法。簡單幾何測量是一種互補測量算法的方法，也就是說，它是指在地理位置自動變化后，直接利用特定地物與特定地物之間相對特定的地理空間位置關系，而不需要在周圍環境中有任何凸出點的方法。各種新的簡單幾何測量計算方法，如使用舊的木鋼尺和簡單幾何測量比較計算工具如使用舊的卷尺、使用截距比較法和卷尺比較截距法、使用卷尺延長線，都可以用于現場進行簡單幾何測量。簡單來說，只要能把特征正確地應用到這種特征變化的單位特征上，補充測量的范圍就比較小，這種變化的其他特征所在的單位特征周圍不能有特殊情況。由于其輔助測量處理效率低、輔助測量執行速度慢，并且在整個輔助測量計劃實施的整個執行過程中，平板儀器的這種直接輔助測量數據處理執行方法很可能會受到一些主觀原因的直接干擾，使得其輔助測量結果精度相對較低，待監測測量數據的執行質量也可能會給其帶來嚴重的不利影響。雖然近年來宏觀土地監測遙感監測技術結合我國目前土地遙感監測技術的研究和發展趨勢，在土地遙感監測中已成功應用于土地綜合監測，但對宏觀監測土地動態變化的各種監測方法具有很強的綜合適用性。然而，由于監測不受自然地形、周邊環境、成像速率等客觀因素的直接影響，僅準確、全面、及時地實時監測和響應當前我國土地的動態變化和發展還遠遠不夠。特別是在宏觀土地監測和微觀土壤變化監測中，土地仍然是主要的，或者主要依靠一些舊的傳統土地監測技術和新的監測方法進行監測。

2.3北斗導航系統在工程測量中的應用

當我們使用北斗導航衛星定位系統基站進行精密觀測時，根據《工程測繪規范》 （gb500262007）中規定的精密測繪精度和觀測誤差評估要求，基準儀器基站的測繪精度必須通過較高位置的3～5個控制點，并進行精密測繪和誤差評估，以保證觀測基站的位置坐標在不同方向和角度上具有一致的測繪精度。根據北斗衛星導航定位系統2016年建設發展規劃的總體安排，進行了實地觀測，決定采用衛星靜態相對定位進行測繪。衛星俯仰角15，時間45分鐘，采樣間隔10 s，同時在三個觀測點放置三個天線接收氣象天線（中心、水平、定向），測繪天線海拔，測繪天線天氣預報數據，同時開始氣象觀測。當一個指標參數滿足要求時，在信號接收器的信號提示處輸入相關的信號數據。

三、工程測繪的意義

工程測繪在各種工程項目中起著非常重要的作用。工程測繪管理貫穿于整個重點工程建設過程。項目建設前，需要對項目建設中的地址主體進行地下勘察，準備一些地貌觀測資料、水文觀測資料等。并為工程設計人員提供大比例尺地形圖和三維地形圖等資料;建設第二階段，測繪實物設計數據轉換器作為測繪實物觀測對象的技術基礎。項目的設計數量自始至終與整個項目的整體建設密切相關。任何大型工程項目的前期建設都可能需要提前規劃、【2】中期建設和后期監督檢查。初步的場地規劃主要包括整棟建筑的準確定位、其整體地形的實時測繪和周圍環境的觀察，以確保所有施工人員和設備人員能夠安全進入主要施工現場。建設工程竣工后，應當對建設工程的各項質量指標進行評價，確保工程施工過程質量符合標準。

結束語

北斗一號衛星遠程導航全球定位系統作為中國衛星自主設計開發、國家擁有完全自主知識產權的全天候、新技術一代遠程導航系統，也在不斷進步和新發展，特別是充分結合了grs、gis、gps等多種導航技術，不僅在我國國土資源管理、測繪規劃管理中發揮了關鍵的引領作用，而且產生了巨大的社會經濟效益和巨大的社會效益。

參考文獻

[1]劉建，李勝，劉邢巍，等.基于北斗的衛星導航定位服務系統升級探索[J].地理空間信息，2017，15（09）：32-34+7-8.

[2]趙燕東，涂佳炎.基于北斗衛星導航系統的林區智能巡檢測繪系統研究[J].農業機械學報，2018，49（07）：177-185.