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概述

吉林省梅河日市曙光鎮(zhèn) 1：10 000土地利用數(shù)據(jù)庫主北京四維大地數(shù)據(jù)有限公司建立，并于2000年4月通過驗收、此數(shù)據(jù)庫兒集了曙光鎮(zhèn)9045 kmz的土地空間分布、利用分類、數(shù)量、面積、質(zhì)量、權(quán)屬、行政區(qū)劃等有關(guān)信息肩土地管理部門提供了定性、定量、定位及可視化的工作條件、建庫的主要工作 是將原有的圖紙資料進(jìn)I數(shù)字化、而實際上油于自然條件的變化和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，目前曙光鎮(zhèn)的土地利用狀況發(fā)生了很大變化，根據(jù)原有圖紙資料建成的數(shù)據(jù)庫己 不能準(zhǔn)確地反映土地資源利用現(xiàn)勢狀況、為此，吉林省土地管理信息中心本著在現(xiàn)有的技術(shù)和數(shù)據(jù)條件下，研究利用GPS快速、準(zhǔn)確的完成土地利用現(xiàn)狀的變更， 并應(yīng)用GIS技術(shù)形成一類變更數(shù)據(jù)的目的，于 2000年 9月至 12月，組織吉林省梅河日市土地管理局、北京四維大地數(shù)據(jù)有限公司沖國四維側(cè)繪技術(shù)總公司，利用GPS對梅河日市曙光鎮(zhèn) 1：10000土地利用數(shù)據(jù)庫變更進(jìn)行實驗。

GPS定位原理及土地數(shù)據(jù)庫變更對數(shù)據(jù)的要求

1、 GPS定位原理

GPS定位主要利用側(cè)距交會的原理確定點位、GPS衛(wèi)星發(fā)射側(cè)距信號和導(dǎo)航電文，導(dǎo)航電文中含有衛(wèi)星的位置信息，用戶利用GPS接收機(jī)在某一時刻同 時接收3顆以上的GPS衛(wèi)星信號測量出側(cè)站P點至3顆以上GPS衛(wèi)星的距高并計算出該時刻GPS衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，據(jù)此利用交會法算出側(cè)站P點的位置。 GPS衛(wèi)星定位以其高精度、全天侯、高效率、多功能、操作簡便。應(yīng)用廣泛等特點著稱業(yè)工回此使GPS系統(tǒng)展現(xiàn)了極其廣泛的應(yīng)用前景。

2、變更區(qū)域邊界定位對GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求

• 數(shù)據(jù)精度達(dá)到5m，即1：10000圖上精度達(dá)到0.5mm。
• 采用動態(tài)測量、土地利用變更外業(yè)數(shù)據(jù)采集量大，采用靜態(tài)側(cè)值方式工作周期長，工作效率低、回此應(yīng)采用動態(tài)測量采集數(shù)據(jù)。
• 具有屬性采集功能、主于土地類型多，又各具特點，所用GPS接收機(jī)如果沒有屬性采集功能，采集存儲的大量數(shù)據(jù)將是一樣的雇進(jìn)廳處理時很難分清各點線之間的關(guān)系，回此要求GPS接收機(jī)具有屬性采集功能，以方便數(shù)據(jù)的后處理。
• GPS數(shù)據(jù)采用后處理方式、從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，采用數(shù)據(jù)后處理作業(yè)方式技術(shù)上較為簡單，資金投入小。
• GPS數(shù)據(jù)處理軟件具備和GIS軟件的數(shù)據(jù)接日，以利于后期的數(shù)據(jù)管理。

土地利用數(shù)據(jù)庫變更外業(yè)數(shù)據(jù)采集采用TURBO－GI GIS型GPS接收機(jī)、該機(jī)具有體積小，操作方便，動態(tài)地圖跟蹤顯示眉性采集等功能特點，所具有的大容量內(nèi)存，軟件兼容GIS的多種數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換格式以及天線可拆卸外置等性能也給外業(yè)觀側(cè)和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理提供了便利、其點位中誤差：嶺－ 20 m，單點重復(fù)觀側(cè)精度：U－05 m、此儀器用于數(shù)據(jù)庫變更數(shù)據(jù)采集尚屬，回此勸檢核其精度，特選擇部分地塊分別用全站儀及靜態(tài) GPS進(jìn)廳側(cè)量，并于 1998年采用全站儀側(cè)量的地籍調(diào)查成果進(jìn)I比較、同時，為保證精度，還選用部分地塊分別用兩臺儀器同時觀側(cè)和利用同一臺儀器在不同時段兩次側(cè)量的結(jié)果進(jìn) I比較。

數(shù)據(jù)采集的實施

梅河日市土地利用數(shù)據(jù)庫變更GPS數(shù)據(jù)采集流程。

1、作業(yè)方式

作業(yè)方式采用動態(tài)差分后處理方式，TURBO GI每兩臺為1套力臺性能一致，取任1個放置基準(zhǔn)站用1個可做流動站，只是在開機(jī)時在菜單上設(shè)為流動站和基準(zhǔn)站即可，此次作業(yè)共采用4臺儀器、為提高 作業(yè)效率，發(fā)揮儀器功能，l臺設(shè)為基準(zhǔn)站，另3臺為流動站、采樣率設(shè)為2 S，衛(wèi)星截止角15’。

2、基準(zhǔn)站的設(shè)置

將1臺Turbo GI連接上天線并置于側(cè)繪隊樓頂?shù)募褐鴺?biāo)點上（基準(zhǔn)站也可通過引點的方怯將坐標(biāo)點引到樓頂上），設(shè)置好GPS后，建立1個以日期（也可以是其它）為名字 的工程名。如 1030即 10月 30日、選冷 Base Station”（基準(zhǔn)站），按確定，即開始接收記錄衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

3、移動站屬性的編制

根據(jù)事先確定的需要采集的變更地塊的原地類代碼，通過TllybO－GI自帶的PC軟件在計算機(jī)內(nèi)編制屬性庫，并通過數(shù)據(jù)傳輸電纜將屬性庫傳到Turbo GI上，下載后的數(shù)據(jù)將按地類代碼分層。

4、移動站的設(shè)置

打開3臺做移動站的GPS接收機(jī)，在菜單下GIS選項中設(shè)置移動即可、其余各項根據(jù)需要進(jìn)廳相應(yīng)設(shè)置。

5、數(shù)據(jù)采集的實施

手持GPS，將不足40g的外置天線固定在遮陽帽上，沿需采集數(shù)據(jù)的地方I走子集1個封閉完整的曲線，只要沿變化的地塊邊界走1圈即可；對于不封閉的數(shù)據(jù)，可在端點上做1個點的 記錄，并標(biāo)明連接的順序，如：POIWiol一l，POIN’’T001一2，POIW01—3川完整采集弧的線段幾點來記錄直線的邊界吶業(yè)連成1條直 線。

6、 GPS內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理采用TllrbO GI自帶的PC軟件和中國四維側(cè)繪技術(shù)總公司開發(fā)的DXF COOd坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件完成、首先將基準(zhǔn)站和移動站的數(shù)據(jù)通過PC軟件傳入到計算機(jī)、數(shù)據(jù)全部下載完成后就可進(jìn)I差分處理義理時需要輸入基準(zhǔn)站坐標(biāo)，處理過 程中需要選擇處理后文件的輸出格式及各層的顏色、注記文字的大小等、這個文件被默認(rèn)并存為。pROJECTDXF”，并放在傳輸過程中自動生成的以該手持 機(jī)機(jī)器命名的文件夾下。

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

此項工作用DXFCOOd軟件完成、DXFCOOd的主要功能：高斯正反算、高斯換帶、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換（WGS84、北京54、四安80間的相互轉(zhuǎn)換）J參數(shù)計算、DXF文件在各種坐標(biāo)系中的轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)精度的分析

• 用全站儀共側(cè) 5個地塊 90個點，同時用 Turbo－ GI GPS接收機(jī)對這90個點作了動態(tài)側(cè)量、GPS有效觀側(cè)數(shù)據(jù)為87個（有3個數(shù)據(jù)回衛(wèi)星失鎖而沒有數(shù)據(jù)），中誤差為：叫－人II弓－士0。27m、二者圖形重合較好。
• 將GPS的部分側(cè)量結(jié)果與1998年用全站儀施側(cè)的地籍側(cè)量成果比較粽部分地區(qū)圖形略有擴(kuò)大外，基本與全站儀的側(cè)量結(jié)果相符。
• 重復(fù)側(cè)量的精度、此次選擇實驗區(qū)310個地塊，其中295個地塊是用同一臺GPS在不同時段各側(cè)1遍，共側(cè)2遍；其余 10個地塊用 2臺 GPS同時對同一地塊進(jìn)I側(cè)量、結(jié)果表明，不同時段的兩次觀側(cè)數(shù)據(jù) 98%的較差＜ lin外別較差。lin撮大較差＜12 m、采用這種方法可以發(fā)現(xiàn)GPS周跳現(xiàn)象、 2臺GPS同時間、同線路（前后距相差4－5m時間相差10S左右）進(jìn)廳側(cè)量、個軌跡基本上是重合的。

發(fā)現(xiàn)的問題及解決方法

GPS接收的是衛(wèi)星信號，回此移動站不可避兔地存在信號失鎖凋跳等現(xiàn)象洞時，側(cè)量點位精度受大氣對流層延遲、電高層延遲影響刪側(cè)屬于野外作業(yè)，良好的機(jī)器性能也是提高作業(yè)效率、改善作業(yè)環(huán)境的重要保障、回此，為提高效率，保證精度，對存在的間題作如下處理。

• 選用外置天線、在實驗中發(fā)現(xiàn)，移動站使用外置天線的效果明顯好于未使用外置天線盧外置天線安置于帽于頂部，可以減少作業(yè)員另體運動而遮檔衛(wèi)星信號的情況，從而減少衛(wèi)星失鎖的現(xiàn)象，進(jìn)而提高觀側(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，降低復(fù)側(cè)率。
• 對回周跳產(chǎn)生漂移的數(shù)據(jù)趔I修復(fù)或刪出、中斷數(shù)據(jù)產(chǎn)生的距高大于 30 m，視所采集的數(shù)據(jù)無效，應(yīng)予補(bǔ)側(cè)。
• 選擇不同的時段也將影響觀側(cè)數(shù)據(jù)的精度、實踐證明，選在下午觀側(cè)的GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量低，不合格率較高，約有3、4的數(shù)據(jù)需重側(cè)，所以以后觀側(cè)要盡量選在上午，避開 voov。 s o的時段，以確保觀側(cè)速度和精度。
• 關(guān)于電源。TURBO－GI的可拆卸內(nèi)置電池供電時間略短，不能支持一天的野外側(cè)量，建議配備備用電池，基準(zhǔn)站可以使用外接交流電源適配器加內(nèi)置電源供電。

結(jié)論

TURBO－GI是GIS型GpS接收機(jī)，菜單提示，傻瓜式操作，具有靜態(tài)接收機(jī)的功能，兼有動態(tài)作業(yè)的特點，可采用側(cè)后差分肢術(shù)上處理簡單元須電臺數(shù)據(jù)鏈，是GIS數(shù)據(jù)采集和土地利用數(shù)據(jù)庫更新的理想工具。

信息標(biāo)題：GIS型GPS接收機(jī)在土地利用數(shù)據(jù)庫變更中的應(yīng)用

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