專利名稱：土地面積多級精度數字自動測定技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種土地面積多級精度數字自動測定技術，將GPS、全站儀和羅盤有機的結 合在一起，根據實際的地形、環境及精度要求靈活的采用相應儀器及方法進行土地面積測定。二、 技術背景目前，在三維測地過程中實現任意形狀地塊面積測定時，主要采用地形圖勾繪、皮尺或 測繩丈量等方法，但在外業實際測量操作過程中，以上的各種方法均存在著其缺點-① 地形圖勾繪確定地塊面積一般適用于地形地物明顯、面積較大的地塊，但對于地形地 物不明顯的地塊誤差較大；② 采用皮尺或測繩丈量只適用于測量面積較小且形狀規則的地塊，在丈量時工作量大， 效率低下，且無法衡量丈量精度，難以知道測量結果的可靠性。因此，采用衛地形圖勾繪、皮尺或測繩丈量、等方法進行土地面積測定時，不可避免地 帶來很多麻煩且效率低下。因此，怎樣在不影響測定精度的情況下，減少工作量，縮短外業 工作時間，提高工作自動化水平成為本領域科技人員急待解決的問題。三、 發明的內容為了克服現有方法在三維測地中不可避免地帶來的很多麻煩，提高工作效率和測量精度， 本發明的目的是提供多級精度的土地面積數字自動測定技術，它克服了現有方法存在的上述 缺點。本發明的目的是這樣實現的將GPS、全站儀和羅盤有機的結合在一起，根據實際的 地形、環境及精度要求，靈活的采用相應儀器及方法進行土地面積測定。其中DGPS (差分全球定位系統)土地面積數字自動測定方法如下首先，在基準站架設GPS接收機，輸入各項參數；然后，設置移動站的GPS接收機，以差分解的形式采集任 意形狀地塊邊界點的坐標(x，j;);最后，由數模①S總面積4&C^i-乂)求得任意形狀地塊面積。其中羅盤儀土地面積數字自動測定方法如下首先，安置羅盤于地塊內O點，整平、對 中，另一人持塔尺沿地塊邊界走動，用羅盤瞄準塔尺，采用視距法求得羅盤安置點O至地塊邊界1號點的距離&，并根據羅盤磁針北端所指的度盤刻劃讀數，測得羅盤安置點o至地塊邊界點連線的磁方位角《,，依次測定2， 3，， n點(n點與l號點相鄰)的^， S3,，S"及^2，《3，…《"；然后，依據數模②A 《力'="時，/ + 1 = 1)得相鄰兩個邊
界點與羅盤安置點O連線的夾角A,由于地塊兩相鄰邊界點距離不大，相鄰兩個邊界點與羅 盤安置點O的連線構成一個扇形，可由扇形面積公式求得每個扇形面積，然后由數模③S總面積=^"tsinA》="時，/ +1 = 1)求得任意形狀地塊面積，計算過程通過PDA編程現場實現。其中全站儀土地面積數字自動測定方法如下首先，根據地塊形狀設定相對方向，并假 定測站坐標，通過全站儀測定的目標點距離，設定該點坐標，并以測站點和目標點的坐標為 已知坐標，布設閉合導線，并進行直接平差，得到各控制點坐標；然后，將全站儀架設在各控制點上，測定視野范圍內的地塊邊界點的坐標(;c，;;)，由數模①S總面積=丄^>,(少,+1 -乂)求得任意形狀地塊面積，所有數據存儲和數據處理工作都由PDA編制程序自動完成。 本項發明與現有方法相比具有以下優點(1) 根據測定地塊的形狀面積特點以及精度要求，可以自主選擇適當的測定方式，從而不受地形地物明顯與否及地塊面積大小的限制，并且快捷、方便；(2) 使用PDA存儲與處理數據，大大提高了野外工作的自動化程度。四
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 圖1 DGPS 土地面積數字自動測定示意圖；圖2羅盤儀土地面積數字自動測定示意圖；圖3全站儀土地面積數字自動測定示意圖。五具體實施例方式1、 DGPS測定法以GPS為工具測量實驗地邊緣各點的坐標，由PDA (Personal Digital Assistant,個人電子助理)進行數據存儲和處理，從而實現任意形狀地塊面積的自動測定， 具體步驟如下首先，將一臺GPS接收機安置在基準站上進行觀測，根據基準站已知精密坐標，計算出 基準站到衛星的距離改正數，并實時地將這一改正數發送出去；其次，移動站分別設在地塊邊界點上，接收機在進行GPS觀測的同時，也接收到基準站 的改正數，并對其定位結果進行改正，從而提高定位精度；最后，將測得的坐標(xj,z)存儲在PDA上，根據數模①S總臓=41>,.0;,+1-x)求得任 意形狀地塊面積。2、 羅盤測定法以羅盤為工具測量角度與邊長，由PDA進行數據存儲和處理，在森林 中實現任意形狀地塊面積的自動測定，具體步驟如下首先，在地塊內O點安置羅盤，瞄準在地塊邊界點上豎立的塔尺，采用視距法測得羅盤安置點至地塊邊界1號點的距離&,并根據羅盤磁針北端所指的度盤刻劃讀數，測得羅盤安 置點O至地塊邊界1號點連線的磁方位角乂 ,,依次測定2， 3，…，n點(n點與1號點相鄰) 的52, &，， &及《2，《3，《 ，實時存儲至PDA中；其次，依據數模②A = 4+1 - 4(z'="時，"1 = 1)得相鄰兩個邊界點與羅盤安置點O連線 的夾角/ ,，并存儲；最后，將羅盤安置點O與地塊兩個相鄰邊界點連線的坐標方位角相減得相鄰兩個邊界點 與羅盤安置點O連線的夾角A，相鄰兩個邊界點與羅盤安置點O的連線構成一個扇形，由數模③&面積=^1>,《)求得任意形狀地塊面積。3、 全站儀測定法以全站儀為工具測量實驗地邊緣各點的坐標，由PDA (Personal Digital Assistant,個人電子助理)進行數據存儲和處理，從而實現任意形狀地塊面積的自動測定， 具體步驟如下首先，根據測定地塊的范圍和形狀，以相對坐標的形式布設測區控制網，形成閉合導線， 通過直接平差，得到各控制點坐標；其次，將全站儀架設在控制點上，分別觀測得到地塊邊界點坐標；最后，將測得的坐標(;c,少,z)傳輸到PDA上，根據數模 5總面積=4^>,(乂+1-;;,.)求得任意形狀地塊面積。所有數據存儲和數據處理工作都由PDA編制程序自動完成。
權利要求
1.一種多級精度的土地面積的數字自動測定技術，其特征是將GPS、全站儀和羅盤有機的結合在一起，根據實際的地形、環境及精度要求，靈活的采用相應儀器及方法進行土地面積測定。
2. 根據權利要求l所述的土地面積多級精度數字自動測定方法，其特征是其中DGPS(差分全球定位系統)土地面積數字自動測定方法如下首先，在基準站架設GPS接收機， 輸入各項參數；然后，設置移動站的GPS接收機，以差分解的形式采集任意形狀地塊邊界點的坐標(XJ);最后，由數模 5總鵬=4^>'(>^—乂)求得任意形狀地塊面積。
3. 根據權利要求l所述的土地面積多級精度數字自動測定方法，其特征是其中羅盤儀 土地面積數字自動測定方法如下首先，安置羅盤于地塊內O點，整平、對中，另一人持塔 尺沿地塊邊界走動，用羅盤瞄準塔尺，采用視距法求得羅盤安置點O至地塊邊界l號點的距離&，并根據羅盤磁針北端所指的度盤刻劃讀數，測得羅盤安置點O至地塊邊界點連線的磁方位角4 ,，依次測定2， 3，…，n點(n點與1號點相鄰)的&， …，&及《2，《3，… 然后，依據數模@",=《(,+1)-《,(/ ="時，/ + 1 = 1)得相鄰兩個邊界點與羅盤安置點0連線的夾角A，由于地塊兩相鄰邊界點距離不大，相鄰兩個邊界點與羅盤安置點O的連線構 成 一 個扇形，可由扇形面積公式求得每個扇形面積，然后由數模③S總臓=丄|;(&&+1^〃,)(/ ="時，/ + 1 = 1)求得任意形狀地塊面積，計算過程通過PDA編程 現場實現。
4. 根據權利要求l所述的土地面積多級精度數字自，測定方法，其特征是其中全站儀 土地面積數字自動測定方法如下首先，根據地塊形狀設定相對方向，并假定測站坐標，通 過全站儀測定的目標點距離，設定該點坐標，并以測站點和目標點的坐標為已知坐標，布設 閉合導線，并進行直接平差，得到各控制點坐標；然后，將全站儀架設在各控制點上，測定視野范圍內的地塊邊界點的坐標Oc,"，由數模①S總耐y =|^>,(>^ -乂)求得任意形狀地塊面積，所有數據存儲和數據處理工作都由PDA編制程序自動完成。
全文摘要
本發明公開了一種多級精度數字自動測地方法。以DGPS為測量工具，實時測定地塊的邊界點坐標，由PDA(Personal Digital Assistant，個人電子助理)進行數據存儲和處理，從而實現任意形狀地塊面積的自動測定，與傳統方法相比具有高效、高精度等優點；以羅盤為工具測量角度與邊長，由PDA進行數據存儲和處理，實現任意形狀地塊面積的自動測定，測定時不受地形地物明顯與否及地塊面積的限制，且林區郁閉度較大時也可以使用；以全站儀為測量工具，測定地塊的邊界點坐標，由PDA進行數據存儲和處理，從而實現任意形狀地塊面積的自動測定，此方法在GPS信號接收困難，特別是森林、高樓環繞等情況下，可以方便、快捷的測定土地面積，而且精度較高。
文檔編號G01B21/28GK101158579SQ20071018833
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月20日 優先權日2007年11月20日
發明者馮仲科, 劉云偉, 姜岳忠, 梁長秀 申請人:山東省林業科學研究院;馮仲科