GPS技術在地籍測繪中的應用研究

摘 要 精確的地籍測量為土地管理工作得以順利開展提供前提，為地籍管理工作提供了重要而全面的信息。GPS技術具有操作簡單、精度高、效益好等優勢，深受廣大地籍測繪者的喜歡，目前已成為主要的地籍測繪技術手段。本文通過與傳統地籍測繪手段進行比較，探討了GPS技術在地籍測繪方面的技術優勢，并且給出具體的測量思路和流程，希望能夠給予相關地籍測繪人員以參考思路和借鑒價值。

關鍵詞 地籍測繪； GPS技術； 應用

0 前言

土地權力所屬的核心是地籍，由國家進行監管，對地塊及其附屬物的空間位置、面積大小以及所屬關系以及利用現狀進行信息整理，用數據、圖標等方式表示出來的信息集合［1］。地籍的精確測量是進行地籍有效管理的前提。但是由于現在社會經濟的發展，使得地籍測量工作往往具有數據更新快、測量范圍大、界址點瑣碎等特點，給測量工作帶來了很大的難度。由于GPS技術具有操作簡單、測量精度高、環境適應能力強、減少人力物力等特點，目前被廣泛應用于地籍測量中的地籍控制測量和碎部測量工作當中。采用GPS靜態模式測量，同時建立高等級GPS地籍測量控制網，在碎部測量當中采用RTK技術進行。本文主要探討了GPS技術在地籍測量中的測量原理和流程，同時也探討一些影響GPS測量精度的因素。

1 地籍測量

1.1 地籍測量的內容和特點。地籍測量就是為了取得相關地籍信息的測繪工作，其主要工作內容就是測定土地及其附屬物的類型、位置大小、權屬關系等相關信息，為國民經濟建設提供相關信息，主要內容是：（1）測定行政區域，土地權屬以及土地的幾何位置等；（2）對地籍信息進行動態監測，及時更正地籍信息，保證地籍信息的正確性和即時性；（3）選定測量基本控制點，方便以后的測量工作。其特點表現為是一項行政測繪行為，具有法律特征，其信息具有很強的現實性，測量技術先進，為當今測量技術及方法的集大成者。

1.2 地籍測繪的精度要求。地籍控制測量須遵循從高級到低級，由整體到局部的分級控制測量原則。優先考慮國家統一坐標系統，條件不允許時也可采用任意坐標系。GPS測量的一個重要量化指標是精度，其大小對GPS網的布設、觀測以及數據處理都有著直接的影響。由《地籍測量規范》可知，地籍控制點相對于起算點的誤差不得超過 。

地籍碎部測量主要包括地境界線、土地權屬界址線的確定，以及確定各地類要素以及地物點坐標。界址點是指結構物邊界線的空間轉折點，其坐標指的是利用測量手段在某一特定坐標系中獲取的一組數據。其精度的選擇需根據測區的界址點的重要程度及經濟價值來選擇，具體要求等級可見下表1。

1.3 傳統檢測方法與GPS技術在地籍測繪中的比較。傳統的地籍測繪方法一般有平板儀和簡易補測法兩種方式。平板儀補測法一般適用于明顯地物點較少、變更范圍較大的地區，由于在測量過程中效率低、速度慢，受操作者影響的因素較大，不能保證測量精度及檢測成果質量；而簡易補測法一般適用于有明顯地物點較多且變更范圍小的區域，采用皮尺或是鋼尺根據截距法、距離交匯法等方法對變更物與周圍明顯地物的空間位置關系進行實測丈量。而利用最新的GPS定位測量技術，能夠有效的提高測量精度和速度，適合于各種復雜多變的變更地帶，能夠實現地籍測量的動態化和實時性，克服了傳統測量方法的各種不足，同時GPS的優勢還體現在作業效率高，沒有傳統測量方法所需的\"搬站\"問題，一次設站，可完成半徑5km的區域測量；數據精度高安全可靠，全過程由程序控制，沒有累積誤差；同時不需要兩點通視即可測量，受外部環境因素影響較小，并且作業自動化，無需人工干涉，程序自動完成數據處理，測繪等工作，提高了作業精度。因此GPS技術是一項在地籍測量應用非常廣泛前景的實用技術，能夠使我國的地籍測量等上一個更高的臺階。

2 GPS在地籍測繪中的應用

2.1 GPS地籍測繪的布網原則和觀測方案擬定。地籍測量就是對地籍圖根控制點以及地籍基本控制點進行測設，獲取相關信息建立地籍信息的動態管理。通常可布設二、三、四等三角網以及邊角網，一、二級GPS網等。在GPS地籍測繪中沒有常規三角網布設時要求的近似等邊［2］。

2.2 基準設計。GPS基準設計主要是指確定網的方向基準、位置基準以及尺度基準。通過在網中選取一固定坐標值或給予網中一點適當的權，用穩擬平差或是自由網偽平差來確定位置基準，通過這種方法確定的位置基準對網的尺度和定向基準的選擇沒有影響。如果在GPS網中選擇數個坐標點進行固定，則確定后的位置基準會對網的尺度和方向產生影響，影響的大小程度主要由所取觀測值的精度決定。

2.3 選點與觀測方案擬定。GPS觀測站之間中間可以有障礙物，不嚴格要求通視，同時其網的布局形式也較為靈活，點間距離可長可短，長邊可達20 ，短邊可為 故選點工作較為簡單，但不同測點位置的選擇對測量結果還是有很大影響，因此在選點前要充分收集測點周圍的地理條件以及原有測點的分布及保留情況。由于GPS接收器受電磁波影響較大，選點時應避免靠近大功率微波站、電視塔等結構，同時應保證對空通視，遠離大面積水域，便于觀察和點的加密。

同時觀察衛星的幾何分布對測量精度具有決定作用，為選擇最佳測量時段，需先確定GPS衛星的可見性圖，由觀測站與衛星組成的幾何圖形，可由空間位置精度因子表示其強度因子，其值需滿足一定的要求范圍。確定最佳觀測時段之后，其余實際工作可按最優化原則進行設計。

2.4 觀測數據的處理。觀測數據的處理包括預處理和后處理兩個階段。GPS數據的預處理主要是對原始數據進行加工、編輯和整理，通過數據分類，去除無效觀測信息，從而形成各種專用信息文件，然后通過各種方法對觀測值進行必要的修復和改正［3］。觀測結果的外業檢測能夠確保觀測質量保證預定精度，因此每次測量結束后應對外業觀測數據進行檢查評價，及時剔除不合格的數據，進行必要的補救措施。GPS地籍測量時先對原始數據進行預處理，通過分析使其滿足現行GPS測量規范的精度要求之后，對其進行后處理。

后處理主要是對預處理獲得的標準化數據進行平差計算。計算方式以三維基線向量和它的標準方差作為觀測信息，以點的WGS-84系三維坐標為計算依據，對其進行無約束平差計算。

2.5 觀測數據的誤差分析。采用GPS技術進行地籍測繪時，影響其控網精度的主要因素由表2所列的因素決定。

3 結語

通過實踐證明，與傳統地籍測繪方式相比而言， GPS測量技術具有明顯的技術優勢，能夠有效提高我國地籍測設的現代化水平，應在大規模的地籍測量中廣泛推廣該技術。

參考文獻

［1］ 樊志全.地籍調查［M］.北京：中國農業出版社，2009：12-13.

［2］ 吳風華.GPS在地籍測繪中的應用研究［D］.武漢：武漢大學，2009：34-35.

［3］ 喻華.GPS-RTK技術在地籍測量中的應用［J］.測繪通報，2009（4）：67-69.