CN101158579A - 土地面积多级精度数字自动测定技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级精度数字自动测地方法。以DGPS为测量工具，实时测定地块的边界点坐标，由PDA(Personal Digital Assistant，个人电子助理)进行数据存储和处理，从而实现任意形状地块面积的自动测定，与传统方法相比具有高效、高精度等优点；以罗盘为工具测量角度与边长，由PDA进行数据存储和处理，实现任意形状地块面积的自动测定，测定时不受地形地物明显与否及地块面积的限制，且林区郁闭度较大时也可以使用；以全站仪为测量工具，测定地块的边界点坐标，由PDA进行数据存储和处理，从而实现任意形状地块面积的自动测定，此方法在GPS信号接收困难，特别是森林、高楼环绕等情况下，可以方便、快捷的测定土地面积，而且精度较高。

Description

土地面积多级精度数字自动测定技术

一、技术领域

本发明涉及一种土地面积多级精度数字自动测定技术，将GPS、全站仪和罗盘有机的结合在一起，根据实际的地形、环境及精度要求灵活的采用相应仪器及方法进行土地面积测定。

二、技术背景

目前，在三维测地过程中实现任意形状地块面积测定时，主要采用地形图勾绘、皮尺或测绳丈量等方法，但在外业实际测量操作过程中，以上的各种方法均存在着其缺点：

①地形图勾绘确定地块面积一般适用于地形地物明显、面积较大的地块，但对于地形地物不明显的地块误差较大；

②采用皮尺或测绳丈量只适用于测量面积较小且形状规则的地块，在丈量时工作量大，效率低下，且无法衡量丈量精度，难以知道测量结果的可靠性。

因此，采用卫地形图勾绘、皮尺或测绳丈量、等方法进行土地面积测定时，不可避免地带来很多麻烦且效率低下。因此，怎样在不影响测定精度的情况下，减少工作量，缩短外业工作时间，提高工作自动化水平成为本领域科技人员急待解决的问题。

三、发明的内容

为了克服现有方法在三维测地中不可避免地带来的很多麻烦，提高工作效率和测量精度，本发明的目的是提供多级精度的土地面积数字自动测定技术，它克服了现有方法存在的上述缺点。本发明的目的是这样实现的：将GPS、全站仪和罗盘有机的结合在一起，根据实际的地形、环境及精度要求，灵活的采用相应仪器及方法进行土地面积测定。

其中DGPS(差分全球定位***)土地面积数字自动测定方法如下：首先，在基准站架设GPS接收机，输入各项参数；然后，设置移动站的GPS接收机，以差分解的形式采集任意形状地块边界点的坐标(x，y)；最后，由数模①

求得任意形状地块面积。

其中罗盘仪土地面积数字自动测定方法如下：首先，安置罗盘于地块内O点，整平、对中，另一人持塔尺沿地块边界走动，用罗盘瞄准塔尺，采用视距法求得罗盘安置点O至地块边界1号点的距离S₁，并根据罗盘磁针北端所指的度盘刻划读数，测得罗盘安置点O至地块边界点连线的磁方位角A_m1，依次测定2，3，…，n点(n点与1号点相邻)的S₂，S₃，…，S_n及A_m2，A_m3，…A_mn；然后，依据数模②β_i＝A_m(i+1)-A_mi(i＝n时，i+1＝1)得相邻两个边界点与罗盘安置点O连线的夹角β_i，由于地块两相邻边界点距离不大，相邻两个边界点与罗盘安置点O的连线构成一个扇形，可由扇形面积公式求得每个扇形面积，然后由数模③求得任意形状地块面积，计算过程通过PDA编程现场实现。

其中全站仪土地面积数字自动测定方法如下：首先，根据地块形状设定相对方向，并假定测站坐标，通过全站仪测定的目标点距离，设定该点坐标，并以测站点和目标点的坐标为已知坐标，布设闭合导线，并进行直接平差，得到各控制点坐标；然后，将全站仪架设在各控制点上，测定视野范围内的地块边界点的坐标(x，y)，由数模①

求得任意形状地块面积，所有数据存储和数据处理工作都由PDA编制程序自动完成。

本项发明与现有方法相比具有以下优点：

(1)根据测定地块的形状面积特点以及精度要求，可以自主选择适当的测定方式，从而不受地形地物明显与否及地块面积大小的限制，并且快捷、方便；

(2)使用PDA存储与处理数据，大大提高了野外工作的自动化程度。

四、附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1DGPS土地面积数字自动测定示意图；

图2罗盘仪土地面积数字自动测定示意图；

图3全站仪土地面积数字自动测定示意图。

五、具体实施方式：

1、DGPS测定法  以GPS为工具测量实验地边缘各点的坐标，由PDA(Personal DigitalAssistant，个人电子助理)进行数据存储和处理，从而实现任意形状地块面积的自动测定，

具体步骤如下：

首先，将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并实时地将这一改正数发送出去；

其次，移动站分别设在地块边界点上，接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度；

最后，将测得的坐标(x，y，z)存储在PDA上，根据数模①

求得任意形状地块面积。

2、罗盘测定法  以罗盘为工具测量角度与边长，由PDA进行数据存储和处理，在森林中实现任意形状地块面积的自动测定，具体步骤如下：

首先，在地块内O点安置罗盘，瞄准在地块边界点上竖立的塔尺，采用视距法测得罗盘安置点至地块边界1号点的距离S₁，并根据罗盘磁针北端所指的度盘刻划读数，测得罗盘安置点O至地块边界1号点连线的磁方位角A_m1，依次测定2，3，…，n点(n点与1号点相邻)的S₂，S₃，…，S_n及A_m2，A_m3，…A_mn，实时存储至PDA中；

其次，依据数模②β_i＝A_i+1-A_i(i＝n时，i+1＝1)得相邻两个边界点与罗盘安置点O连线的夹角β_i，并存储；

最后，将罗盘安置点O与地块两个相邻边界点连线的坐标方位角相减得相邻两个边界点与罗盘安置点O连线的夹角β_i，相邻两个边界点与罗盘安置点O的连线构成一个扇形，由数模③求得任意形状地块面积。

3、全站仪测定法  以全站仪为工具测量实验地边缘各点的坐标，由PDA(Personal DigitalAssistant，个人电子助理)进行数据存储和处理，从而实现任意形状地块面积的自动测定，

具体步骤如下：

首先，根据测定地块的范围和形状，以相对坐标的形式布设测区控制网，形成闭合导线，通过直接平差，得到各控制点坐标；

其次，将全站仪架设在控制点上，分别观测得到地块边界点坐标；最后，将测得的坐标(x，y，z)传输到PDA上，根据数模①

求得任意形状地块面积。

所有数据存储和数据处理工作都由PDA编制程序自动完成。

Claims (4)

1.一种多级精度的土地面积的数字自动测定技术，其特征是：将GPS、全站仪和罗盘有机的结合在一起，根据实际的地形、环境及精度要求，灵活的采用相应仪器及方法进行土地面积测定。

2.根据权利要求1所述的土地面积多级精度数字自动测定方法，其特征是：其中DGPS(差分全球定位***)土地面积数字自动测定方法如下：首先，在基准站架设GPS接收机，输入各项参数；然后，设置移动站的GPS接收机，以差分解的形式采集任意形状地块边界点的坐标(x，y)；最后，由数模①

求得任意形状地块面积。

3.根据权利要求1所述的土地面积多级精度数字自动测定方法，其特征是：其中罗盘仪土地面积数字自动测定方法如下：首先，安置罗盘于地块内O点，整平、对中，另一人持塔尺沿地块边界走动，用罗盘瞄准塔尺，采用视距法求得罗盘安置点O至地块边界1号点的距离S₁，并根据罗盘磁针北端所指的度盘刻划读数，测得罗盘安置点O至地块边界点连线的磁方位角A_m1，依次测定2，3，…，n点(n点与1号点相邻)的S₂，S₃，…，S_n及A_m2，A_m3，…A_mn；然后，依据数模②β_i＝A_m(i+1)-A_mi(i＝n时，i+1＝1)得相邻两个边界点与罗盘安置点O连线的夹角β_i，由于地块两相邻边界点距离不大，相邻两个边界点与罗盘安置点O的连线构成一个扇形，可由扇形面积公式求得每个扇形面积，然后由数模③

求得任意形状地块面积，计算过程通过PDA编程现场实现。

4.根据权利要求1所述的土地面积多级精度数字自动测定方法，其特征是：其中全站仪土地面积数字自动测定方法如下：首先，根据地块形状设定相对方向，并假定测站坐标，通过全站仪测定的目标点距离，设定该点坐标，并以测站点和目标点的坐标为已知坐标，布设闭合导线，并进行直接平差，得到各控制点坐标；然后，将全站仪架设在各控制点上，测定视野范围内的地块边界点的坐标(x，y)，由数模①

求得任意形状地块面积，所有数据存储和数据处理工作都由PDA编制程序自动完成。

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