GPS在地籍測繪中的應用研究

摘要：地籍測繪是獲取和表述土地和土地上建筑物的權(quán)屬、位置、形狀、數(shù)量等信息的基礎(chǔ)工作，并為產(chǎn)權(quán)管理、稅收、統(tǒng)計等多種用途提供定位系統(tǒng)和基礎(chǔ)資料。隨著GPS 全球定位系統(tǒng)技術(shù)的日益成熟及廣泛運用，極大地提高了地籍測繪的先進性和科學性。本文以GPS某市地籍測繪的應用為例，研究了GPS在應用中的技術(shù)要點。

關(guān)鍵詞：地籍； 測繪； GPS 應用；

前言

由于GPS全球定位系統(tǒng)定位技術(shù)的高度自動化及其所達到的高精度，也引起了廣大民用部門，特別是測量工作者的普遍關(guān)注和極大興趣，特別是近十多年來GPS定位技術(shù)在應用基礎(chǔ)的研究、新應用領(lǐng)域的開拓及軟硬件的開發(fā)等方面都取得了迅速發(fā)展。GPS衛(wèi)星定位新技術(shù)的迅速發(fā)展，給測繪工作帶來了革命性的變化，也對地籍測量工作產(chǎn)生了巨大的影響。GPS由于具有布點靈活、全天候、速度快、精度高等優(yōu)點，因而在國內(nèi)各省市的地籍測繪中得到廣泛應用。

1、GPS定位技術(shù)在地籍控制測量中的應用

利用GPS技術(shù)進行地籍控制測量有以下優(yōu)點：第一，它不要求通視，這樣避免了常規(guī)地籍控制測量點位選取的局限條件；第二，沒有常規(guī)三角網(wǎng)（鎖）布設時要求近似等邊及精度估算偏低時應加測對角線或增設起始邊等繁瑣要求，只要使用的GPS儀器精度與地籍控制測量精度相匹配，控制點位的選取符合GPS點位選取要求，那么所布設的GPS網(wǎng)精度就完全能夠滿足地籍規(guī)程要求。

由于GPS定位技術(shù)的不斷改進和完善，其測繪精度、測繪速度和經(jīng)濟效益都大大地優(yōu)于常規(guī)控制測量技術(shù)。目前，常規(guī)靜態(tài)測量、快速靜態(tài)測量、RTK技術(shù)已經(jīng)逐步取代常規(guī)的測量方式，成為地籍控制測量的主要手段。邊長大于15km的長距離GPS基線向量，只能采取常規(guī)靜態(tài)測量方式。邊長在10～15km的GPS基線向量，如果觀測時刻的衛(wèi)星很多，外部觀測條件好，可以采用快速靜態(tài)GPS測量模式；如果是在平原開闊地區(qū)，可以嘗試RTK模式。邊長小于5km的一、二級地籍控制網(wǎng)的基線，優(yōu)先采用RTK方法，如果設備條件不能滿足要求，可以采用快速靜態(tài)定位方法。邊長為5～10km的二、三、四等基本控制網(wǎng)的GPS基線向量，優(yōu)先采用GPS快速靜態(tài)定位的方法；設備條件許可和外部觀測環(huán)境合適，可以使用RTK測量模式。

近幾年，地籍控制測量基本采用了以上三種GPS測量模式。例如：在我國某5.5萬公頃油田用地的地籍調(diào)查中，采用常規(guī)靜態(tài)的作業(yè)方式建立了首級地籍控制網(wǎng)，然后采用RTK測量方式，加密了低一級地籍控制點[1]。

2、GPS定位技術(shù)在地籍圖測繪中的應用

地籍碎部測量和土地勘測定界（含界址點放樣）工作中，主要是測定地塊（宗地）的位置、形狀、數(shù)量等重要數(shù)據(jù)。

由地籍調(diào)查規(guī)程所知，在地籍平面控制測量基礎(chǔ)上的地籍碎部測量，對于城鎮(zhèn)街坊外圍界址點及街坊內(nèi)明顯的界址點間距允許誤差為士10cm，城鎮(zhèn)街坊內(nèi)部隱蔽界址點及村莊內(nèi)部界址點間距允許誤差為-i-_15cm。在進行土地征用、土地整理、土地復墾等土地勘測定界工作中，相關(guān)規(guī)程規(guī)定測定或放樣界址點坐標的精度為：相對鄰近圖根點點位中誤差及界址線與鄰近地物或鄰近界線的距離中誤差不超過4-10cm。因此，利用RTK測量模式能滿足上述精度要求。

RTK技術(shù)使精度、作業(yè)效率、實時性達到了最佳的融合，為地籍碎部測量提供了一種嶄新的測量方式。現(xiàn)在，許多的土地勘測部門都購置了具有RTK功能的GPS接收系統(tǒng)和相應的數(shù)據(jù)處理軟件，并且取得十分顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。例如，自2004年以來，我國某省土地勘測規(guī)劃院利用RTK技術(shù)進行了高速公路、市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)等大型征地測量的工作；武漢大學2004年在廣西興安、湖北宜城等地利用RTK技術(shù)完成了土地專項規(guī)劃的測圖工作。

與全站儀相比，采用RTK方式進行碎部測量速度快，作業(yè)效率高。同全站儀一樣，RTK測量單點的時間也只需要幾秒到幾十秒，但它不要求通視，不需要頻繁換站，減少了全站儀頻繁換站所花的時間，而且可以多個流動站同時工作。據(jù)初步的應用分析，測量時間節(jié)省一半以上，測量精度和可靠性都能滿足要求。

3、GPS定位技術(shù)在土地利用變更調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測中的應用

近20年和今后數(shù)十年內(nèi)，是我國經(jīng)濟快速發(fā)展時期，土地利用的形式將發(fā)生一系列的變化。因此，隨時摸清土地利用形式的變化，進行土地利用變更登記，將是我國各級土地管理部門的一項重要的和經(jīng)常性的工作。

土地調(diào)查中，通常對應不同的位置精度要求，在采用GPS測量模式上，可以使用單點定位、常規(guī)差分GPS、PPK、廣域差分GPS等方式。這些GPS測量方式，可成倍地提高土地利用變更調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測速度，其精度和可靠性得到極大的改善，克服了傳統(tǒng)方法的種種弊端，省時省工，適用于各種各樣復雜的變更情況，真正地實現(xiàn)了動態(tài)監(jiān)測的實時性和數(shù)值化，保證了土地利用數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

在土地調(diào)查中，如果定位精度要求不高，優(yōu)先采用單點定位模式。如果定位精度要求達到米級，可以采用廣域差分GPS模式；如果附近已經(jīng)建立常規(guī)差分GPS參考站并能夠接收到差分信號，也可以采用常規(guī)差分GPS。如果沒有廣域差分GPS信號接收設備，可以在調(diào)查地區(qū)附近的已知點上，建立常規(guī)差分GPS參考站，采用常規(guī)差分GPS或PPK模式。如果是局部地區(qū)的精密土地劃界，可以采用RTK測量系統(tǒng)[2]。

近幾年，許多部門應用GPS技術(shù)進行了多項土地調(diào)查活動。如科技人員在四川攀枝花市、內(nèi)蒙古包頭市、四川樂山、北京郊區(qū)等地進行了土地調(diào)查試驗，其幾何精度完全可以滿足土地利用變更調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測的要求，可以做到方便、快速、實時。

關(guān)于常規(guī)差分GPS和廣域差分GPS定位方式在土地調(diào)查中的應用實例不多。實際上，我國在沿海地區(qū)已經(jīng)建立了20個常規(guī)差分GPS信標站，市場上有很多商用的常規(guī)差分改正信號接收機，沿海省市可以利用這些免費的信號資源，應用于土地調(diào)查活動，將會帶來極大的經(jīng)濟效益。另外，美國已經(jīng)提供了商用的廣域差分GPS服務，我國和歐盟也將提供類似服務，如果土地部門購買相關(guān)設備，完全可以實現(xiàn)大區(qū)域的土地實時調(diào)查工作。當然，使用這兩種定位技術(shù)，需要購買差分接收設備，會增加設備費用。

4、利用GPS定位技術(shù)布測城鎮(zhèn)地籍基本控制網(wǎng)

在一些大城市中，一般已經(jīng)建立城市控制網(wǎng)，并且已經(jīng)在此控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上做了大量的測繪工作。但是，隨著經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展，已有控制網(wǎng)的控制范圍和精度已不能滿足要求，為此，迫切需要利用GPS定位技術(shù)來加強和改造已有的控制網(wǎng)作為地籍控制網(wǎng)。

（1）由于GPS定位技術(shù)的不斷改進和完善，其測繪精度、測繪速度和經(jīng)濟效益，都大大優(yōu)于目前的常規(guī)控制測量技術(shù)，GPS定位技術(shù)可作為地籍控制測量的主要手段。

（2）對于邊長小于8～10km的二、三、四等基本控制網(wǎng)和一、二級地籍控制網(wǎng)的GPS基線向量，都可采用GPS快速靜態(tài)定位的方法。由試驗分析與檢測證明，應用GPS快速靜態(tài)定位方法，施測一個點的時間，從幾十秒到幾分鐘，最多十幾分鐘，精度可達到1～2cm，完全可以滿足地籍控制測量的需求，可以成倍地提高觀測時間和經(jīng)濟效益[3]。

（3）建立GPS定位技術(shù)布測城鎮(zhèn)地籍控制網(wǎng)時，應與已有的控制點進行聯(lián)測，聯(lián)測的控制點不能少于2個。

結(jié)語

隨著科技的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡技術(shù)的不斷推廣，使得地籍測繪工作已經(jīng)變得相對容易，在系統(tǒng)覆蓋區(qū)域，厘米級到米級的地籍測繪，如地籍圖修測、土地放樣、邊界調(diào)查等，都能夠?qū)崟r完成，極大地縮短了地籍測繪工作的周期，提高了工作效率，保證了土地信息的科學性、及時性和有效性。隨著其他城市和地區(qū)網(wǎng)絡RTK系統(tǒng)的建立，未來的地籍測繪工作將變得更加容易和簡單。

參考文獻：

[1]令狐義強.GPS-RTK技術(shù)在城市地籍測量中的應用[J].測繪與地理信息，2011（3）：108-109.

[2]吳清山，柳廣春.GPS測量技術(shù)在中小城鎮(zhèn)地籍測量控制中的應用[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2010（5）：146-147.

[3]李文榮，鄭奇志.GPS技術(shù)在地籍測量中的應用[J].測繪與空間地理信息，2012（3）：103-105.

個人簡介

張道福（1977.10—），男，廣西全州人，助理工程師，從事工程測量，地籍測繪工作。