大地测量中北斗卫星导航定位系统的运用分析

赵富国 张文刚

摘要：随着科学技术的进步，测绘技术的发展日新月异。我国在各种工作中对于全球卫星导航系统的运用越来越多，一个庞大的全球卫星导航定位系统产业链正在形成。相应的促进着空间和卫星定位技术的快速发展，大地测绘技术尤其是空间大地测绘技术也得到了相应的发展。文章经过对于北斗卫星导航的定位系统介绍，讲述了该系统于大地测量当中的运用。

关键词：大地测量；北斗卫星导航定位系统；运用分析

我国大地测量和卫星导航定位技术发展速度较快，但在实际发展过程中，经常遭受外界因素的影响，导致其过程出现各样问题。所以，就需要对大地测量和卫星导航定位技术进一步分析，提出科学合理应对预测，为大地测量和卫星导航定位技术未来发展，奠定一个坚实的基础。

一、北斗卫星导航的定位系统方面的概述

1.北斗卫星导航的定位系统的组成以及功能

北斗卫星导航的定位系统（Compass） 为中国独立运行、自行开发研制全球卫星的导航系统。和俄罗斯格洛纳斯 （GLONASS）、 美 国 的 GPS 以 及 欧 盟 的 伽 利 略（GALILEO）一起称做四大卫星的导航系统。这个系统是由用户终端、空间部分以及地面中心的控制系统这 3 个部分构成的。空间部分涵盖了 5 个静止的轨道卫星以及 30 个非静止的轨道卫星。

其地面中心的控制系统为北斗导航的定位系统中枢部分，涵盖监测站、主控站以及注入站等多个地面站。其用户端是由北斗的用户终端还有与俄罗斯的“格洛纳斯”、美国的GPS、以及欧盟的“伽利略”等多个卫星导航的定位系统方面兼容终端组成的。它能够于全球范围之内全天时、全天候为各种用户供给高可靠、高精度定位、授时服务以及导航，而且兼具着短报文的通信功能。卫星导航的定位系统能够为各个行业供给高精度的定位以及测速的服务。

2.北斗导航的定位系统和GPS方面异同剖析

（1）卫星数量和轨道分布之间的对比

GPS系统是由24个卫星来构成的，分别于六个地心的轨道面之内，其每个面内部有著四个卫星在工作，当中的一颗为备份星。其卫星轨道周期是半太阳日，其六个轨道都是圆轨道，于赤道面上为等间隔的60°分隔，和赤道呈现出55°的倾角。北斗导航的定位系统空间段具有5个静止的轨道卫星以及30个非静止的卫星，其地球静止的轨道卫星位于东经的58.75°与80°以及110.5°还有140°与160°，还有非静止的轨道卫星是由27个中圆的轨道卫星以及3个倾斜同步的轨道卫星构成。

（2）定位原理以及精度方面的对比

GPS为被动式的伪码单向三维导航，是由用户装置独立对自身三维定位的数据进行解算。

定位精度的P码当前已经由16m提升到了6m，C/A码当前已经由 25～100m提升到了12m，授时的精度当前约为20ns。北斗导航的系统为主动式的双向测距导航，其地面中心的控制系统进行解算，对用户提供三维定位的数据信息。定位的精度约是几十米，其授时的精度约是100ns。二代“北斗”能够称做“中国的GPS”。

二、北斗卫星导航定位系统在土地测绘中的应用分析

1.北斗卫星导航定位系统在地籍测绘中的应用

（1）地籍测绘的含义

主要是指利用现代测绘技术，以一定的准确度确定土地界线，土地所有权和土地面积，并反映土地利用的类型，分布和质量水平。它为国家的土地管理部门提供专门的测绘服务，形成详细的土地调查数据并为土地登记提供依据。地籍测绘和普通地形测绘有所不同，地籍测绘应随着测绘范围内的土地注册变化而不断更新，始终保证地籍材料的现状与实际一。作为一项政府的行为，地籍测绘技术能够有机结合技术与法律。作为一项与行政事务相关的技术地籍测绘技术可以帮助政府掌握国土资源的具体情况。地籍测绘在地籍调查的工作上进行，能够较为准确的获得地籍信息，为政府的地籍决策提供信息支持。因为具有勘察取证的法律特征，因而地籍测绘必须符合相关法律的要求，地籍测绘工作具有非常强烈的现实性倾向。

（2）地籍控制测绘中的应用分析

在建立以北斗卫星导航定位系统为基础的地籍测控网络时，按照国土局颁布的《城镇地籍测绘程序》的要求，可以将地籍测绘使用的网络分成很多种类，比如说二三四等的三角、三边、边角网。一二级边角网，一、二级导线网也可以被具体使用在不同规模的监测地区，

以及对所有级别的地籍平面控制出口进行主要控制。由于采用北斗卫星导航定位系统进行地籍控制，在常规三角测绘中无需采用近似等边三角测绘，且精度估计较低时，可以避免添加对角线或增加起始边等繁琐的要求，只需要准确度与分级控制精度相匹配，控制点的选取符合选点要求，四级网络中最弱相邻点的相对误差率小于或等于5cm，四等以下网络最弱点相对于起点误差≤5cm。

（3）动态监测在大地利用中的应用

常规现场监测一般采用简单补测法或平板仪补测法。其中，简单的辅助测绘方法利用变化的地物与周围地物之间的相对位置关系，采用卷尺和钢尺等简单的测绘工具，采用比较法，截距法等几何方法，和延长线拦截方法。简单的补充测绘方法只适用于变化范围小，且变化特征周围有明显的目标点的情况。但是，如果变化范围大且目标物体较少，则通常使用平板仪测绘方法。

2.北斗卫星导航定位系统在工程测绘中的应用

（1）工程测绘的重要性分析

测绘学是一门历史非常久远的学科，为人类的发展做出了难以言表的贡献。各种项目的发展离不开测绘技术。这与项目的大小和类型无关。工程测绘在各种项目中扮演着非常重要的角色。工程测绘贯穿整个工程流程。在施工前，需要对施工地址进行调查，准备地貌信息，水文信息等，为设计提供尺度图和地形数据；施工阶段是将测绘的设计转换为物理对象的基础。项目计量从开始到结束与项目建设密切相关。任何工程项目的建设都需要预先规划，中期建设和后期检查。初步规划包括定位建筑物并测绘其地形和周围环境，以确保施工设备能够进入施工现场。施工结束后，对项目的各项指标进行评估，以确保施工工艺符合标准。

（2）北斗卫星导航定位系统在工程测绘中的应用

北斗卫星导航定位系统技术的使用应首先检查起始参考点的准确性，起点应该是一个高层控制点，并且在起点和观测点之间具有良好的位置分布。当使用动态北斗卫星导航定位系统进行观测时，根据《工程测绘规范》（GB500262007）中规定的测绘精度和误差要求，参考站的精度必须通过3～5个高位控制点进行测绘和评估，以确保基站的坐标在所有方位角观测中具有一致的准确性。根据北斗卫星导航定位系统工作计划的安排，进行观察并采取静态相对定位测绘。卫星仰角为15°，时间为 45min，采样间隔为10s。

三、结束语

综合上文所述，我国大地测量和卫星导航定位系统，处在一个快速发展时期，所以，在这样的情况下，需要加强对大地测量和卫星导航定位技术未来发展趋势的分析，最终促进其健康的发展。

参考文献：

[1]王禹.大地测量中北斗卫星导航定位系统的运用分析[J].科技创新与应用，2018（26）：175-176.

[2]吴高显，马俊文.大地测量中北斗卫星导航定位系统的运用分析[J].通讯世界，2018（03）：349-350.