手持GPS接收机在地名数据普查中的应用之智能科学技术论文

　　摘要：随着GPS测量技术的发展，促进了对新型GPS测量仪器的研发，本文智能科学技术论文主要介绍南方测绘集团生产的手持GPS接收机的特点，探讨利用该仪器在常州市地名数据普查中的实际使用以及对其前景的展望。
　　关键词：CZCORS；手持GPS；地名数据
　　1 概述
　　手持GPS接收机是一种体积小巧、价格实惠、携带方便、操作简单、独立使用的全天候实时定位导航设备，其精度可满足一定的要求，因此它在定位导航、电力、农业、林业、国防、地质调查、石油开发、水利勘察、灾害调查、城市建设等领域有着广泛的应用。特别是在城市测量和GIS数据采集领域，已经慢慢地取代一些传统的作业方法，掀起了一场测量革命。本文主要介绍利用南方测绘集团生产的手持GPS接收机在常州市地名数据普查中的使用方法和体会。
　　2 仪器性能
　　2.1 仪器型号
　　我们使用的是南方测绘集团生产的S760型手持GPS接收机。该仪器采用目前较为普及的WindowsMobile6.5操作系统，内置双频天线，将GPS测量定位和POCKETPC有机结合，是一款双频手持GPS接收机。
　　2.2 仪器特点
　　该仪器可以提供亚米级的定位精度，采用多路径抑制技术，共30通道接收模式，手持单机实时定位精度≤20厘米，外接天线时可作为实时动态的厘米级RTK移动站使用，配备3.7英寸彩色液晶屏，TFT触摸屏，使用更为方便快捷，内置300万像素高清晰摄像头。软件可加载超大量背景影像图和矢量地形图，并支持强大的多功能属性编辑字典。标准的SDK，完全开放的系统模块调用功能，支持GIS应用软件加装及第三方定制软件研发。
　　3 转换模型的建立
　　手持GPS接收机直接获取的是WGS-84大地坐标，而我们需要的是1954年北京坐标，这就需要建立坐标系的转换模型，以便直接获取1954年北京坐标。根据常州市现有的高精度控制点成果资料，我们选择了7个C级GPS控制点进行坐标转换，所选点既有WGS-84地心坐标系，又有1954年北京坐标系，其中位于常州市区有4个点，金坛1个点，溧阳2个点，基本均匀地覆盖了整个普查范围，保证了转换模型的有效性。转换采用的方法为七参数转换法，转换后平面坐标转换残差绝对值最大为1.3厘米，满足转换的相关要求。
　　4 地名数据普查概况
　　4.1 工作要求
　　对常州市范围内的地名名称进行普查，普查的依据和标准参照的是《第二次全国地名普查试点工作规程》。
　　4.2 普查内容
　　本次地名普查包括两方面的内容：一是按照地名的属性进行分类，根据常州市的实际情况，本次地名普查要素分为11个大类，28个子类。11个大类分别为行政区域、非行政区域、群众自治组织、居民点、交通运输设施、水利电力通信设施、纪念地与旅游景点、建筑物、单位、陆地水系、陆地地形等；二是普查地名的基本信息，包括标准地名、少数民族语书写、地名发音、别名、简称、类别名称、使用时间、地理位置、语种、密级、地名的含义、来历、历史沿革、地理实体概况、多媒体信息等内容。使用的基础数据为1∶5万地形图矢量数据。
　　5 手持机的具体应用
　　5.1 采集要求
　　针对本次地名数据普查的特点，外业主要工作是采集常州市范围内的道路、河流以及街巷等地名标志牌的坐标，并对所采集的标志牌进行照片拍摄。定位点的精度要求是符合1∶5万地形图的精度指标。照片为JPG格式，大小控制在2M以内。
　　5.2 数据获取
　　利用该机自带的EGStar软件，在每天采集数据前按照日期建立文件夹，并选择好正确的转换参数，通过GPRS模块与CZCORS网络进行连接，获取CZCORS网络系统的CMR差分数据，在各项技术都符合要求时进行坐标采集，并自动转换为1954年北京坐标系进行存储。
　　在施测时，接收机的主要技术指标满足以下要求：
　　①、锁定的卫星数不少于5颗
　　②、卫星高度角不小于15︒
　　③、空间位置精度因子PDOP<5
　　④、解算状态为固定解或浮点解
　　⑤、采集历元数大于30
　　⑥、平面残差HRMS≤0.30m，垂直残差VRMS≤0.50m
　　在采集数据前，先打开CameraApp程序对采集的目标进行拍照，并记下照片编号。在坐标采集时，在点号一栏中输入该目标照片的编号，作为坐标的点号进行存储，使照片编号和坐标点号保持唯一对应，保证成果的一致性，同时减轻内业数据编辑的工作量，提高数据处理的效率。每天作业完毕，及时将接收机中的数据导出，拷贝到计算机中，做好备份工作，以避免数据丢失。
　　5.3 数据采集情况
　　本次地名数据普查共采集各类地名标志牌5137个，拍摄照片5137张，在采集过程中，对作业附近或经过的已知控制点也进行数据采集，用来检查手持GPS接收机测量的有效性和正确性。本次共采集已知点的坐标数据达238个，采集完毕与已知点的坐标数据进行比对，计算点位误差，点位最大误差为±0.86米，最小的为±0.08米，从统计结果来看，说明本次数据采集符合要求。
　　5.4 数据整理与入库
　　外业普查的地名数据经检查合格后提交内业进行数据处理。首先将所采集坐标点在CAD中生成DWG图，展绘至1∶5万地形图中，按照要求进行图层分类、属性录入。其次将所有的地名数据转换成SHP数据，生产地名普查成果图，同时利用我院自行开发的程序，自动将SHP数据的内容生成相应的地名普查目录、地名普查成果表、地名标志登记表三张表格，作为普查的最终成果。最后将地名普查目录、地名普查成果图、地名标志登记表录入国家地名数据库。
　　6 论文综述
　　手持GPS接收机在地名数据普查中的应用，只需一个人就可作业，不仅提高了工作的效率，降低了劳动强度，也节省了其它高精度仪器设备的使用，避免了仪器抢占现象的产生，提高仪器的使用率。从对已知点检测统计结果来看，只要能建立合理的转换模型，在CZCORS网络系统有效覆盖区域内，其测量的精度还是达到了我们的预期，在本次采集工作结束后，将所有采集的坐标数据汇总，经统计，解算状态能达到固定解的点数占总点数近50％。
　　随着GPS技术的不断发展，手持GPS接收机会在各行各业信息数据采集中得到广泛的应用，将来的手持GPS接收机定位精度也会更高，依靠其在灵活性、方便性占据的显著优势，其发展前景是不可估量的，也将给我们带来巨大的经济效益和社会效益。
　　参考文献
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