淺談GPS在地籍測繪中的應用

唐小江

佛山市城市規劃勘察設計研究院 廣東 佛山

摘要：隨著科技的發展，GPS技術不斷得到完善，其應用范圍也不斷擴大，從最初的定位功能，逐步發展到高精測量。在經濟飛速發展的今天，土地價值越來越被人們所重視，對于土地的測繪工作要求也越來越嚴格，而GPS技術的進步恰好滿足了人們在地籍測繪上的要求，GPS應用可以有效的提高地籍測繪的效率和準確度。本文結合作者從事測繪工作的經歷，從GPS的功能入手，介紹了GPS的基本原理和其在地籍測繪中的應用發展。

關鍵詞：GPS技術；地籍測繪；應用發展；功能

1引言

GPS成為衛星定位，其主要應用機理是在特定的位置向衛星發射信號，通過信號的接受和反射確定特定位置的空間距離，從而得出接收系統所在的位置。GPS系統最廣泛的應用在日常定位中。隨著科技的進步，土地價值的提高，對土地測量要求不斷嚴格，GPS系統逐漸的應用于地籍測繪當中，使得土地測繪更加準確高效。

2GPS應用概述

基于GPS系統的優點，世界上大多國家都建立了相關應用系統。一些起步較早國家地區從19世紀90年代開始發展GPS網絡，并取得了卓著的效果。我國對GPS的應用最初起步于21世紀，在2000年開始建設高精度的GPS網絡，整合我國現有的網絡資源和地域特征，不斷加大對土地的測量、定位和導航工作，逐步完善和規范GPS網絡。

土地是大自然賦予我們最為珍貴的財富，使我們進行生產生活的最基本場所。為了保護我國土地的使用合法有效，合理節約用地，就必須要進行土地管理。在進行土地管理之前，有一十分必要的工作：土地測量工作。我國1996年進行第一次全國土地調查，時隔10年，在2007年進行第二次全國土地調查。進行土地調查的主要目的是為了通過調查，了解國家土地的使用情況，認清土地的使用性質情況，并實現土地的網絡化、信息化管理，維護國家對土地的宏觀掌控，切實做好土地準備工作。隨著測繪技術的高速發展，不斷有更為高效、更為精準的儀器出現，這種技術上的優勢逐步填補了在土地測繪過程當中工作量大、工作精度要求高的特點，但卻由于成本高、實施難度大不能得以廣泛應用推廣。然而，GPS作為傳統定位功能系統由于其特性和國家近年來對其發展推廣，逐步得到應用，成為了地籍測繪過程中最為主要的工具。

3GPS在地籍測繪中的應用

GPS在地籍測繪中有著獨特優越的優勢，隨著GPS功能的不斷完善和發展，其在地籍測繪中的應用也不盡相同。總體來說，GPS在地籍測繪中分為地籍控制測量、土地勘察定界和地籍細部測量。

3.1GPS在地籍控制測量中的應用

地籍控制測量是GPS的主流應用領域，是進行地籍測量中的關鍵步驟。由于其測量的重要性，國家對地籍控制測量有著相應的規章制度。一般來說，進行地籍控制測量要依據國家的D級網絡，并在此網絡上鋪設E級網絡，在進行GPS鋪設和觀測過程當中要嚴格的按照國家對GPS測量的有關規定執行。我國對于地籍測量規定其平面控制坐標的精度要求誤差不高于5厘米，且平面控制坐標應盡量采用國家同一標準，對于一些偏遠地區的地籍控制測量則采用當地標準和相距最近地區的坐標標準。在進行地籍控制網絡建立過程中，應盡量利用已有并得到應用的加密網絡，對于不同等級的控制網絡，根據測量地區的具體情況酌情進行手機控制選擇。在進行地籍控制測量中的規范要求如表1所示：

等級 邊長 接受性能 接受精度 接受機數 觀測量 衛星角度 有效觀測衛星 時段長度 采集時間間隔

一級 0.5 雙/單 10mm+3ppm ≥3 載波相位 ≥15 ≥4 ≥30 15-60s

二級 0.2 雙/單 10mm+3ppm ≥3 載波相位 ≥15 ≥4 ≥30 15-60s

3.2GPS在土地勘察定界中的應用

勘察定界是進行土地交易、土地證書登記和調查的主要依據。隨著土地價值的提高，其定界要求也越來越要求精確，傳統的定界手段和方法難以實現精確定界。然而，GPS在土地勘察定界中的應用使得土地勘察定界更為準確，解決了長期以來勘察難度高、勘察效率低下的問題。GPS在進行土地勘察定界時，對土地的邊界整理和土地征用范圍等做了較為詳細的規定和約束。例如，兩個相鄰的邊界或邊界與固定建筑之間的距離差不能超過10厘米、土地定界誤差不超過3里面等。這些是無法通過傳統手段快速實現的，而GPS可以做到精確定界，有效解決定界中的問題了。

3.3GPS在地籍細部測量中的應用

地籍細部測量是進行土地測量重要的部分，其主要的作用是明確每一宗土地的所屬范圍以及具體位置等相關的數據。關于地籍細部測量有具體的實施規定，在地籍平面控制測量的基礎上，嚴格規定街坊內部和城鎮明顯的界址點誤差不可超過5cm，另外村莊內部和城鎮街坊隱蔽的界址點誤差必須小于10cm。GPS在地籍細部測量中得到廣泛的應用，主要還是歸結與其測量的精確度，對于不適宜使用GPS進行測量的地籍細部，可以使用其他測量工具進行，比如：全站儀。GPS在地籍細部測量中的應用所以運用的技術中占據主導地位的是RTK技術，RTK技術相較于全站儀，測量方法較為簡單，其精確度更高，測量時間較快，但缺點是當測量點的附近有障礙物時，測量效果不佳。在地籍細部測量中可以使用的儀器很多，各自擁有優缺點，例如超站儀，不但能夠進行控制測量，還可用于細部數據的采集測量，融合了GPS 的靜態與動態定位功能，超站儀的問世是測繪模型發展的里程碑。GPS在地籍細部測量中得不到大范圍的推廣以及使用，一方面是由于技術上的不完美，另一方面是價格上的昂貴。不過隨著更多的測量儀器的出現，GPS的價格會有所降低，而且GPS的技術也在不斷的完善，其在地籍細部測量以及其他部位的測量都將更加廣泛。

4GPS控制網的精度提高

GPS雖然相對于傳統的一些測量方法有很大的精度提高，但其在地基測量的應用中的精度尚有提高的空間。GPS的定位方法分為動態定位和靜態定位，這兩種方法一般是基于單基準站上所開展的定位。在此，可以通過變更基準站，把單基準站變為多基準站實現GPS精度提高的目的。多基準站不同于單基準站，單基準站相關性增加形成多基準站。但在實施這種方法時存在一定的界限，一般來說，在小于20KM的時候，通過較短的觀測時間和觀察間隔可以取得較為準確的觀察數據，但對于較遠距離中存在的一些數據傳送經過電離層或者是在太陽黑子爆發過程中，則會產生嚴重的數據偏差，對最終結果造成影響。隨著我國對GPS網絡的不斷完善和規范，學者們提出通過對GPS基準網的應用進行高精度的短時間快速定位和靜態定位測量。陳永奇提出利用GPS基準網進行動態定位和靜態定位過程中可以通過對空間分布和對基準網內部的改正數，并進行內嵌式網絡改正模型運用來提高GPS的測量精確度。現如今，對于一些永久性的基準網邊長定于100KM，所以在精確度提高的研究中應把重點放在對與參考網絡站的模糊度選擇和對于內嵌式模型的改正計算上，而一般的改正數的選擇主要依據兩個方面：首先，對于電流層或者電離層中的模型誤差進行改正數修正；其次是根據衛星系統計算確定改正數。而對于改正數的計算也有兩種方法：第一種為虛擬參考站法，其主要的應用是把觀測點作為虛擬的參考站，把GPS數據中的誤差作為依據對虛擬參考站中的數據進行模擬和計算。第二種是基準網改正法，基準網改正法是對各個基準站進行內嵌式的測點誤差改正并落實到觀測的工作當中，依次可以有效的消除在觀測中數據的誤差問題。

5結論

地籍測繪過程中涉及方面較多、工作量大且對工作的精度要求較高，一些傳統的測量方法和手段不能有效的解決這些問題。隨著GPS系統的技術發展，其不僅可以低成本高效地有效解決在地籍測繪中的一些問題，還可以擴大地籍測繪的工作面，是進行測繪工作中不可或缺的工具。

參考文獻：

[1]王燕，張瀟，崔亦芳等.GPS在地籍測繪中的應用探究[J].城市建設理論研究（電子版，2013，（36）.

[2]郝廣賓.淺述GPS在地籍測繪中的應用[J].科技信息，2013，（11）：482，492.

[3]王定梅.淺議GPS在地籍測繪中的應用[J].建材與裝飾，2012，（3）：6.

[4]朱玲，馮臺玉.試論GPS在地籍測繪中的應用[J].硅谷，2011，（11）：156-156.

[5]于思明.淺談GPS在地籍測繪中的應用[J].赤子，2014，（5）：315-315.