北斗卫星导航定位系统在大地测量工程中的应用

北斗卫星导航定位系统在大地测量工程中的应用

王浩

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摘要：在社会经济不断发展背景下，大地测量工程也逐渐增多，并对测绘技术提出更高的要求。实际测量时注重对北斗卫星导航定位系统进行运用，就可以满足实时动态观测需求，并为工程实施提供重要的测绘数据信息支持。该文联系北斗卫星导航定位系统的基本概述，对其在地籍测量和工程测量中的应用进行细致阐述，并围绕实际案例，从静态控制点测量、钻孔水文点测量、测量成果精度统计等方面入手，详尽探讨北斗卫星定位系统在大地测量工程中的实践应用，以供参考。

关键词：北斗卫星导航定位系统；大地测量工程；测绘技术；实时动态观测;实际测量北斗卫星

1北斗卫星导航定位系统的基本概述

1.1工作原理

北斗卫星导航定位系统工作原理类似其他导航系统，主要采用空间距离交会算法。通过固定位置的北斗卫星信号接收机接收卫星信息，利用计算机处理数据和修复误差，确保精度。因定位信息随机，需至少3个卫星接收定位信息。系统可运用空间固定和地固坐标系统，根据实际测绘需求选择合适系统。在基准站设置北斗卫星导航接收机，可连续观测地质信息，并通过无线电储存与传输。

1.2GPS比较

北斗卫星导航定位系统与GPS系统在多个方面存在显著差异。首先，北斗系统主要覆盖中国及周边区域，而GPS则覆盖全球。其次，北斗系统由2颗地球同步卫星构成，而GPS则包含24颗卫星分布在6个轨道平面上。在定位原理上，北斗系统采用主动式双向测距方式，需地面中心控制系统解算；而GPS则是被动式伪码单项测距，用户设备可自行解算。在定位精度上，北斗系统三维定位精度约几十米，GPS则提升至6米。至于用户容量，北斗系统受限于询问信号速率和响应频率，而GPS则无限制。总体而言，北斗系统兼具通信与定位功能，覆盖中国及周边，提供全天候服务，安全性高，适合关键部门使用。

2北斗卫星导航定位系统在大地测量工程中的应用

2.1地籍测量

地籍测量是政府利用现代测绘技术，对土地界限、面积和所有权进行精准确定的行为。其中，北斗卫星导航定位系统的应用，有助于建立高效的地籍测控网络。在测绘过程中，需遵循《城镇地籍测绘程序》要求，确保网络划分的科学性和合理性。此外，地籍控制测绘和土地利用监测也是关键内容。前者通过控制相邻点误差，确保测绘精度；后者则借助北斗系统的高精度定位功能，提高监测效率和准确性，保障土地使用调查的及时性和数值监测的精确性。

2.2工程测量

工程测量在工程项目中至关重要，其精确度直接关系到项目的安全与顺利实施。施工前，需对施工地点进行全面调查，收集地貌、水文等数据，为设计提供精准尺度图与地形信息。在施工和运营阶段，工程测量同样关键，可及时发现异常情况并采取预防措施。北斗卫星导航定位系统的应用需设置科学起始点，加强准确性检查，确保位置分布合理。动态观测时，需根据测绘精度与误差要求设置控制点，确保基站坐标方位角一致准确。作业时，可采用静态相对定位测绘，并设置合适的时间、卫星仰角和采样间隔参数。观测完成后，通过基线解决方案和网络调整处理数据，注意检查系统控制点三维坐标质量，必要时进行现场重测，以获取更精准的三维坐标，为项目实施提供科学依据。

3实际案例分析

3.1工程概况

某煤矿项目勘察面积为93.23km2，勘察深度为1200m。由于堪察区地形地貌主要以低山-丘陵为主，北部又靠近盆地的基底，总体构造为不对称的复向斜构造。因此经过综合考虑分析以后决定采用北斗卫星导航定位实时动态测量系统进行测量作业，以通过对堪察区进行连续性观测，有效解算出三维坐标信息及其精度信息，在确保测量成果精度和稳定性中，促进工程项目安全顺利地进行。

3.2测量过程

基于北斗卫星导航定位系统的工程项目测绘工作，涵盖了多个关键步骤。首先，测量点位的选择至关重要。必须深入了解勘察区域的实际状况，确保所选点位地势平坦、交通便利且数据易存。点位间距需合理控制，确保通视性良好，为后续工作奠定坚实基础。实践中，可优先选择操作便利的区域设置点位，并确保点位附近高度角符合要求，避免障碍物干扰，保证数据真实性。点位设定后，需按规范设立标志桩，并记录全过程。随后，进行北斗卫星布网。根据勘察目标和网形规划，科学计算图形，并控制测量误差。设置附和线路，完成组网后，根据星历预报制定测量计划。接着，开展观测工作。选择三个点位，设置三台接收机，设定卫星高度角和采样间隔，进行规定时间的观测。使用静态相对定位技术时，需测试天线高度，按提示输入数据，自动记录、保管和分析监测信息。最后，进行数据处理分析。对接收的监测数据进行整体分析，包括基线解算和网平差等环节。使用随机软件进行作业，审查异步环和同步环，确保符合标准。通过三种方法进行精度检测，结果显示平面精度和高程精度均满足工程要求。整个测绘工作基于北斗卫星导航定位系统，确保了测量点位选择的科学性、布网的合理性、观测的准确性和数据处理的精确性，为工程项目提供了可靠的数据支持。

3.3应用体会

对本次应用北斗卫星导航定位系统开展工程测量工作，发现实践应用具有以下优势：①工作效率较高。以往开展工程测量工作，对传统技术方法进行运用，需要投入较多的人力物力财力，将北斗卫星导航定位系统融入其中，就可以节省更多测绘时间。该工程项目测量工作开展总共花费了120min，并且除去前期准备工作和后续分析处理消耗时间，实际测量时间控制在45min左右，再根据接收站接收到的数据信息运用计算机及相关软件进行分析处理，使得整体测量工作用时比较短。②测量精度保证。北斗卫星导航定位系统实质上是一种新的技术，将之运用到各种复杂工程测量中，可以获得较为准确的测量结果，并为工程有效实施提供较为准确的数据支持，所得结果也可以达到毫米和亚毫米的精确度，可以极大满足精确测量实质要求[10]。③较传统技术优势突出。特别是在与GPS技术相比较，北斗卫星导航定位系统已基本实现亚太地区全面覆盖，可以为工程测量提供高效的通信服务，并且北斗卫星导航定位系统所采用的是三频定位技术，相较于GPS二频定位精度可以达到2cm。另外，在偏远地区进行工程测量工作，容易出现信号较弱的情况，对北斗系统进行运用，就可以充分发挥其覆盖范围广和定位精度较高的优势，切实满足不同地区工程测量工作实质需要。

4结束语

本文是对北斗卫星导航定位系统在大地测量工程中的应用进行分析。随着现代科学技术不断发展，我国自主研发的北斗卫星导航定位系统在各领域中也得到十分广泛的应用，并为新时期开展大地工程测量工作提供有力技术方法支持。实践中，要充分发挥出北斗卫星导航定位系统的工作效率高、定位精度保证等优势，就要在开展工程测量工作之前，对北斗系统组成及工作原理进行细致分析与牢固把握，然后根据地籍测量、工程测量等实际情况及工作要求，深化落实好测量点位选择布置、构建北斗监测网络、组织开展观测活动、加强数据处理分析和重视结果精度检查等工作，以确保测量结果真实准确，并为后续土地开发利用和工程建设施工提供有力信息参考。

参考文献：

[1][1]尹素秀.地质测绘工程的发展特点及新技术运用探讨[J].西部资源,2023(03):169-171.

[2]赵留峰.北斗卫星导航定位系统在大地测量工程中的应用[J].科技创新与应用,2023,13(35):189-192.

[3]李红阳,左海龙.基于北斗卫星导航系统的旅行团管理定位系统设计研究[J].信息与电脑(理论版),2023,35(02):14-17.