GPS地籍測繪及其關(guān)鍵技術(shù)研究

摘 要：在地籍管理中，通過測繪獲取相關(guān)信息是重要的工作內(nèi)容，同時(shí)，地籍測繪在我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中也起著重要作用。過去的測繪方法無論在測量的準(zhǔn)確度還是在測量的速度方面都存在較大問題。近年來，GPS技術(shù)有了較快的發(fā)展，給地籍測繪帶來了福音，將GPS技術(shù)應(yīng)用于地籍測繪中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)較高的測量精度，測繪的自動(dòng)化程度也大大提高。針對地籍測繪展開討論，對GPS的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：GPS；地籍測繪；關(guān)鍵技術(shù)

引言

為了科學(xué)合理的使用土地，需要查清土地資源，土地管理工作是至關(guān)重要的，其基礎(chǔ)就是對地籍進(jìn)行管理。地籍管理信息的獲取依賴于地籍測繪。當(dāng)下，地籍測繪技術(shù)在不斷發(fā)展，逐步集成有：普通測量技術(shù)、數(shù)字測量技術(shù)、面積測算技術(shù)等技術(shù)。GPS的出現(xiàn)給地籍測繪帶來了新的思路，將該技術(shù)運(yùn)用于地籍測繪中，能夠大大提高測繪的精度。另外，相比于常規(guī)方法，GPS技術(shù)在選點(diǎn)埋石上更加靈活。針對GPS技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用展開討論，對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。

1 地籍測量的基本方法

所謂地籍測繪，主要目的是獲取地籍信息，并將這一信息以外在的形式表現(xiàn)出來。主要內(nèi)容是對特定位置的土地及其附著物的位置進(jìn)行測定，同時(shí)，確定其權(quán)屬界線，界定其類型和面積。測量的基本原則是盡量滿足國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)大局，同時(shí)也為國民建設(shè)提供相關(guān)信息。

就地籍測繪的基本方法來說，主要分為地籍控制測量方法和地籍碎部測量方法。對于前者來說，它是根據(jù)相關(guān)的界址點(diǎn)以及地籍圖精度要求，按照測量要求的原則，依據(jù)測繪區(qū)域的大小等情況，進(jìn)行合理選點(diǎn)埋石和野外觀測，后期還需進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。基本方法有：（1）利用GPS定位技術(shù)，布測地籍控制網(wǎng)。通常情況下，大城市都建立有自己的控制網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上也已經(jīng)進(jìn)行了一定的測繪工作。但是，這一控制范圍并不能滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅速發(fā)展的要求，需要GPS定位技術(shù)對原有的控制網(wǎng)進(jìn)行必要的改造，將其成為地籍控制網(wǎng)。GPS快速靜態(tài)定位技術(shù)在布測地籍控制網(wǎng)時(shí)能夠有機(jī)聯(lián)測已有的控制點(diǎn)，達(dá)到較高的精度，縮短觀測的時(shí)間。（2）利用基本控制網(wǎng)的方法。有一些城市的控制網(wǎng)可以直接作為地籍基本控制網(wǎng)，比如：《城市測繪規(guī)范》中規(guī)定的2、3、4等城市控制網(wǎng)以及1、2級控制網(wǎng)點(diǎn)。在沒有1、2級控制網(wǎng)點(diǎn)的情況下，可以以基本的控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，對1、2級地籍控制網(wǎng)進(jìn)行加密[1]。

對于地籍碎部測量來說，主要方法有：

（1）極坐標(biāo)法。如圖1所示，將儀器架設(shè)在控制點(diǎn)A上，通過B點(diǎn)進(jìn)行定向，P為測量的目標(biāo)點(diǎn)。對圖中所示的AB與AP夾角以及距離S進(jìn)行測量。目前，這種方法在獲取地籍要素中得到了廣泛使用，它支持計(jì)算機(jī)對碎部點(diǎn)高度角、水平角以及斜距的自動(dòng)記錄，方便三維坐標(biāo)的直接解算[2]。

（2）白紙成圖法。這是一種圖解形式的成圖法，它基于平板儀測圖技術(shù)，由于這一技術(shù)無法保證野外實(shí)測數(shù)據(jù)的精確度，只能提供圖解地籍。隨著解析測量技術(shù)的發(fā)展，這種方法逐漸被淘汰。

（3）GPS測量法。在當(dāng)前，GPS是一種十分先進(jìn)的定位工具。將其應(yīng)用于地籍信息的數(shù)據(jù)采集工作中是很多工作者采用的手段。地籍空間數(shù)據(jù)不僅包括空間位置，還包括屬性信息，GPS只能提供前者，因此，還需要外業(yè)采集的配合[3]。在使用GPS的過程中，通常都會(huì)配合使用計(jì)算機(jī)。在實(shí)際中要注意：GPS的定位模式要與地籍信息系統(tǒng)相匹配；在確定GPS的處理方法之前，需要對所需精度進(jìn)行研究。

2 GPS地籍控制網(wǎng)的布網(wǎng)原則以及觀測方案的制定

進(jìn)行地籍的控制測量最關(guān)鍵的任務(wù)是要對地籍的基本控制點(diǎn)進(jìn)行測設(shè)，主要意圖在于進(jìn)行土地的登記，建立基本的土地資料，同時(shí)，對地籍的日常動(dòng)態(tài)進(jìn)行管理。在國家頒布的相關(guān)規(guī)程中對地籍平面控制網(wǎng)的布網(wǎng)原則做了明確的規(guī)定。可以將該網(wǎng)布設(shè)為以下等級的控制網(wǎng)：2、3、4等三角網(wǎng)，三邊形網(wǎng)以及邊角形網(wǎng)；1、2級的導(dǎo)線網(wǎng)，對應(yīng)等級的GPS網(wǎng)。可以根據(jù)區(qū)域的規(guī)模，靈活的選取任何一個(gè)等級的控制網(wǎng)點(diǎn)作為首級控制對象。在采用GPS控制地籍時(shí)，如果沒有常規(guī)的三角網(wǎng)，則在布設(shè)過程中要求等邊處理。

在GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，主要包括有：位置基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，方向基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)以及尺度基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。對這些基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)主要是通過整體平差計(jì)算來完成的。在確定網(wǎng)的位置基準(zhǔn)時(shí)，既可以將網(wǎng)中的某一點(diǎn)固定下來，給予合適的權(quán)值，也可以不固定某個(gè)點(diǎn)，采用自由網(wǎng)違逆平差的方法對位置基準(zhǔn)進(jìn)行確定。這種平差方法不會(huì)對網(wǎng)的定向產(chǎn)生影響，也不會(huì)對其尺度的確定造成誤差。經(jīng)過平差處理之后，網(wǎng)的方向以及尺度都相同了，不同的是位置以及各個(gè)點(diǎn)的精度。

在選點(diǎn)工作中，注意到GPS測量不需要觀測站之間通視，對于網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)來說，相比于經(jīng)典的控制測量要更加靈活，所以，GPS測量中的選點(diǎn)工作相對簡單。要想保證有精確地測量結(jié)果，需要重點(diǎn)對待點(diǎn)位的選擇，在開展工作之前，需要收集測量區(qū)域的地理情況信息，弄清楚原有的標(biāo)志點(diǎn)分布，保證確定出的觀測站位置是最為適宜的位置。選點(diǎn)的基本原則有以下幾項(xiàng)，選擇的點(diǎn)應(yīng)該與電視塔、大功率雷達(dá)保持相應(yīng)距離，與水域以及幕墻等無相交點(diǎn)；選擇的位置盡量不要位于斜坡上，要以便于觀測為原則。利用GPS技術(shù)對控制網(wǎng)進(jìn)行建立時(shí)，不需要保證點(diǎn)間的通視，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離也沒有嚴(yán)格的長度要求，主要是從實(shí)際情況出發(fā)，遵照方便的原則進(jìn)行。

3 觀測數(shù)據(jù)的處理

對于GPS觀測數(shù)據(jù)的處理來說，主要包括數(shù)據(jù)的預(yù)處理和后期處理。在預(yù)處理上，主要工作包括：對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、加工以及整理等。這樣一來，就可以將專用的信息文件分流出來，便于后期的平差計(jì)算。首先，整理原始記錄中的數(shù)據(jù)，對一些無用和冗余的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除處理。接下來進(jìn)行數(shù)據(jù)的平滑、濾波、周跳探測、載波相位觀測值的修復(fù)以及對觀測值進(jìn)行各項(xiàng)必要的改正。為了確保外業(yè)的觀測質(zhì)量，需要對觀測成果進(jìn)行外業(yè)檢核，所以當(dāng)觀測任務(wù)結(jié)束后，必須在測區(qū)及時(shí)對外業(yè)的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行檢核和評價(jià)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格的地方。最后，對同步邊觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核和進(jìn)行殘差分析。在后期的數(shù)據(jù)處理過程中，最重要的工作是依據(jù)之前獲得的數(shù)據(jù)文件，對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算。進(jìn)行GPS地籍控制網(wǎng)的建立時(shí)，觀測數(shù)據(jù)的精度對控制網(wǎng)的精度有很大影響，對影響觀測數(shù)據(jù)精度的因素進(jìn)行分析，主要有：信號傳播中存在的誤差，接收設(shè)備中存在的誤差，地球自轉(zhuǎn)造成的誤差等，應(yīng)該對這些誤差進(jìn)行分類分析。

4 結(jié)束語

GPS測繪技術(shù)具有操作方便，有較高定位精度，能夠進(jìn)行全天候作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，據(jù)此也大大降低了費(fèi)用。當(dāng)下，隨著GPS數(shù)據(jù)傳輸能力的不斷加強(qiáng)和抗擾水平的不斷提高，其在地籍測繪中將有更為廣闊的應(yīng)用空間。本文對地籍測繪展開討論，對GPS的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，旨在給同行參考。

參考文獻(xiàn)

[1]林清江，黃文俐，任樹軍，等.GPSRTK測量在地籍測量中的應(yīng)用[C]//2009全國測繪科技信息交流會(huì)暨首屆測繪博客征文頒獎(jiǎng)?wù)撐募?009.

[2]孫振勇，包波，樊曉濤.GPS-RTK技術(shù)在河道演變觀測中的應(yīng)用探討[C]//全國測繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第二十一次學(xué)術(shù)信息交流會(huì)論文集，2007.

[3]楊應(yīng)坤.GPSRTK技術(shù)在公路測量中關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].科技信息：科學(xué)教研，2007（15）：395，454.

作者簡介：魏林（1981，3-），男，民族：漢，籍貫：河南省羅山縣，最后學(xué)歷：本科，畢業(yè)院校：河南大學(xué)，專業(yè)：漢語言文學(xué)，工作單位（全稱）：河南省羅山縣土地勘測隊(duì)，職稱（職務(wù)）：助理工程師。