GPS技術在地籍測量中的應用研究

■程瑩 耿麗艷 耿艷輝 張宗偉

（河南省地質礦產勘查開發局測繪地理信息院 河南鄭州 450006）

GPS技術在地籍測量中的應用研究

■程瑩 耿麗艷 耿艷輝 張宗偉

（河南省地質礦產勘查開發局測繪地理信息院 河南鄭州 450006）

隨著科學技術水平的提升，GPS技術得到了廣泛的應用，目前GPS系統的應用為進行精確快捷的大地測量作出了巨大貢獻，它的應用具有精度均衡、效率高的優點，比常規地籍測量更為廉價和有效。GPS的應運也存在一些控制難點如對環境要求高等，因此在地籍測量中，要做好控制措施，不能單獨使用，應配合全站儀聯合作業，滿足測量的各方面要求。本文將分析GPS技術與現代地籍測量的概況，工作流程和控制措施。

GPS技術地籍測量應用

1 GPS技術基本原理

GPS是指利用GPS定位衛星，在全球范圍內實時進行定位、導航的系統，稱為全球衛星定位系統，它是采用距離交會法以三角測量的定位原理來進行。GPS所采用的是多星高軌測距體制，并且將GPS衛星和接收機的距離量作為基本觀測量。只有在地面GPS接收機接受的衛星信號同時在3顆以上之后，才可以利用位距測量或者是載波相位測量，來進行測算，然后得出衛星信號到接收機所花費的距離以及時間，最后再根據各衛星所處的位置信息，把衛星到用戶的多個等距離球面相交后，就能夠獲得用戶的三維(經度、緯度、高度)數據坐標、速度以及時間等相關參數。GPS的測量中通常使用的兩類坐標系統是在空間固定的坐標系統和與地球體相固聯的坐標系統，又被稱作地固坐標系統。在實際應用過程中坐標系統的變換需要根據坐標系統間的轉換參數進行，依次來進行坐標系統坐標的推算。這么一來便使得表達地面控制點的位置和處理GPS觀測成果更加容易，因此，全球定位系統，以其自身的全球性、全天候、高精度及高效益的優點，被廣泛地應用于地籍測量中。

2 GPS在地籍測量中的流程

2.1 平面控制測量

建立測區控制網:根據地籍測量規范的要求結合當地實際情況用靜態測量方法建立測區控制網，并與國家點聯測，求出各點坐標。求取地方坐標轉換參數，合理選擇控制網中的已知點，求轉換參數，為RTK動態測量做好準備。基準站應架設在地勢較高，四周開闊的位置，以便于電臺的發射和衛星接收。外業操作基準站架好后，開機進行系統設置、無線電設置以及天線高輸入，并啟動基準站，流動站也進行對應于基準站的設置，進行測量。完成外業的測量后，可以將數據傳入內業軟件，轉換為所需的任何數據類型。

2.2 地籍測量的基本方法

在界址點和地物點測定前，傳統的方法在首級控制網下加密一、二級導線和圖根導線，隨著GPS設備的普及用GPS快速靜態模式布設導線，是一種高效率地選擇，在變更地籍測量時，當原有已知點破壞較多時，也可選擇GPS快速靜態模式加密導線，但應注意的是觀測時間應大于15min，布網時要有足夠的起算點，起算點分布要均勻，現在界址點解析法測量方法主要是全站儀極坐標法和GPS-RTK法，采用GPS-RTK方法時，由于每個界點測量都是孤立的，沒有檢核條件，建議每個界址點認真測定二次。

當處于高層建筑物或較為隱蔽的地區，RTK接收機接收條件不好，測量狀態無法固定時，則應用全站儀進行界址點測量，所用全站儀都具有自動記錄和內存管理功能，外業直接觀測界址點的平面坐標，并記錄在全站儀內存中，在測量過程中注意畫草圖。由于全站儀測量的坐標精度高且又能如實記錄數，方便地向計算機傳輸數據，所以也是數字測圖的主要方法。

3 GPS技術在現代地籍測量中的應用

3.1 GPS測量技術

GPS定位原理主要是對衛星及衛星與地面點間距離的有效利用，從而實現的對地面點位置的確定。在現代地籍測量中，GPS技術是重要的，其影響是深遠的。將GPS應用于地籍首級控制網設計之中，要堅持一定的原則:GPS網的閉合圖形要保證獨立觀測邊，通過檢核條件的增加，從而保證網的可靠性;對相鄰點間的基線向量要進行均勻的分布，同時要保證其精度;網點要與地面控制點、水準點保持一致性;要保證其具有開闊的視野、便利的交通、良好的通視條件等。

將GPS應用于地籍圖根控制網設計之中，主要是通過相關的專業軟件便可以實現對點位的了解，在圖根控制測量之際，可以運用對點器，這一技術的應用不僅提高了工作效率，同時還保證的測量的精度。

3.2 GPS-RTK技術

GPS-RTK技術主要是用于地籍碎部測量，作為地籍調查中重要的組成內容，地籍碎部測量的主要工作內容是對土地的界址點、位置、數量及形狀等進行測量，在此項測量中對精度有一定的要求，其誤差值要小于5cm，將GPS-RTK技術應用其中，不僅能夠滿足精度的需求，同時還能夠提供測量的技術含量，在測量中主要的方法有解析與圖解交會法、極坐標法等，通過不同方法的運用，提升了測量的進度。

在地籍碎部測量中應用GPS-RTK技術存在不足，主要是由于這一技術適用于空曠地，在此條件下，其效率較高，但在相對隱蔽的地點進行應用時，這一技術將受到嚴重的制約，特別是在城市內，GPS-RTK技術的作用不能得到充分的發揮，其界址點不能得到高效的采集。GPS-RTK技術對于地籍測量工作來說具有重要的意義，其測量的效果十分顯著，因此，要對其中存在的不足進行改進。通過反復的研究與實踐，在作業過程中可以將GPS-RTK技術和全站儀進行聯合，在隱蔽地區進行測量時，可以運用全站儀進行觀測，從而保證衛星信號的接收。

4 GPS在地籍測量中的控制

（1）地籍控制網點精度和密度的控制。地籍測量的首要任務，是對測量區域的控制測量，它是測繪地籍圖件和數據收集的基礎，地籍控制網點精度和密度，主要滿足測量土地權屬范圍的特征點，即界址點服務。GPS地籍控制網的網點密度可根據測量范圍和先后次序分為兩類：基本網和加密網。由于城鎮界址點密度大，因此在保證網點的點位精度條件下，控制點密度力求增到便于測定界址點，必要時在GPS網下再加密一級圖根導線，可以方便地直接從圖根點測定界址點。

（2）基準站的位置選擇十分重要，不僅影響觀測精度，也關系到基準站與流動站的數據通信，特別是當使用移動電話信號通信時?；鶞收緫O置在開闊無遮擋的高處，方便的話，突出的平頂樓房的房頂是一個不錯的選擇。當然也要滿足其他條件。

（3）使用GPS-RTK做圖根控制測量時，應盡量使用對點器。若使用對中桿，除了仔細檢查校正對中桿上的水準器外，還必須有三角支架支撐，直接用手扶持對中桿進行對中很難達到精度要求。

5 總結

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，GPS技術也得到了完善，其在地籍測量中的作用也越來越重要。在地籍測量中，通過對GPS技術的應用，能夠有效提升測量工作的效率，保證測量的精度。目前，在實際應用過程中，雖然還存在諸多不足，但通過不斷的解決，不僅能夠使其技術得到進一步完善，測量工作也將更加高效與科學，進而為其他測繪工作提供可靠的依據。

［1］李建杰.技術在城鎮地籍平面控制測量中的應用 ［J］.河南測繪，2010(12).

［2］李文榮，鄭奇志.GPS技術在地籍測量中的應用 ［J］.測繪與空間地理信息，2012，3 (03):102-103.

［3］馬永健，張武英.GPS測量技術在地籍測量中的應用 ［N］.重慶科技學院學報，2013，10 (05):131-132.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-179-2

馬彪（1965～），男，本科，高級工程師，研究方向為水文地質、工程地質、環境地質。