GPS測量技術(shù)在土地測繪中的應(yīng)用

文/宋君艷

GPS測量技術(shù)在土地測繪中的應(yīng)用

文/宋君艷

土地測繪施工中，GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用與推廣，促使傳統(tǒng)測繪方式產(chǎn)生了巨大的變革，該技術(shù)也成功地取代了傳統(tǒng)勘測方式，成為了土地地理信息三維坐標(biāo)獲取的重要途徑，在土地測繪數(shù)據(jù)化與自動(dòng)化發(fā)展中起著重要作用。本文對GPS測量技術(shù)在土地測繪中的概況、特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行了探討。

GPS測量技術(shù)；土地測繪；特點(diǎn)

GPS技術(shù)作為土地測繪的主要技術(shù)，其測量結(jié)果是否準(zhǔn)確對施工質(zhì)量具有重要影響作用。隨著市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，人們生活水平的不斷提升，對土地測量質(zhì)量有了更高地要求。在具體工作中，相關(guān)部門必須對GPS技術(shù)土地測繪的工作原理進(jìn)行分析，根據(jù)施工現(xiàn)場的具體施工情況，并結(jié)合施工現(xiàn)場的地形地質(zhì)等情況，規(guī)范測量方式，不斷提高測量技術(shù)水平，只有這樣才能提升測量的準(zhǔn)確度，才能提高其整體質(zhì)量，推動(dòng)企業(yè)的健康發(fā)展。

一、GPS技術(shù)的概況

GPS在地形測量中的技術(shù)主要來源于一套能夠?qū)崿F(xiàn)空間、地面、用戶三者之間有機(jī)結(jié)合與統(tǒng)一的技術(shù)，通過全球范圍內(nèi)GPS導(dǎo)航信號對于信號的不斷采集與轉(zhuǎn)播，對衛(wèi)星位置的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控站的整體控制和協(xié)調(diào)，然后將通過GPS上得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再重新編排和錄入系統(tǒng)，快速界定三點(diǎn)的坐標(biāo)。并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對地形勘測的各種分析和計(jì)算。隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，GPS已經(jīng)充分顯示了其在導(dǎo)航定位領(lǐng)域內(nèi)的霸主地位，并且由于它的出現(xiàn)，而使許多行業(yè)對自身的發(fā)展和改革方面都邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，實(shí)現(xiàn)了大跨越。就對我國而言，其在中國的發(fā)展勢頭極為迅猛，短短幾年就已從科研單位和軍隊(duì)部門專用的固定模式中跳了出來，以迅雷不及掩耳之勢迅速闖進(jìn)了尋常百姓的生活，占領(lǐng)了市場，改變了人們的生活方式，提高了人們的生活水平，有力的推動(dòng)了我國社會主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

二、GPS定位系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）定位精度高。目前GPS測量基線的精度已經(jīng)得到了顯著提高，而GPS靜態(tài)相對定位的精度也提高到了毫米級甚至亞毫米級，尤其是高程精度也達(dá)到了毫米級。GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位精度也有顯著性的突破，可以達(dá)到厘米級的定位精度，可以滿足各種土地測量的要求。大型建筑物、構(gòu)筑物變形監(jiān)測，在采用特殊的觀測措施、精密星歷和適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理模型和軟件后，平面精度可達(dá)亞毫米級，高程精度可穩(wěn)定在lmm左右。

（2）觀測時(shí)間短。GPS技術(shù)定位耗時(shí)較短，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位模式自用幾秒時(shí)間就可完成流動(dòng)站1分鐘～5分鐘才能完成的觀測，大大提高了測繪效率。并且，運(yùn)用GPS技術(shù)的觀測站間不需要通視，只要求觀測站15°以上空間開闊性，這就大大降低了觀測環(huán)境與通視條件方面的限制，不僅縮減了測量時(shí)間及經(jīng)費(fèi)，而且使測量選點(diǎn)更具靈活性

（3）全球全天候定位。GPS衛(wèi)星的數(shù)目較多，且分布均勻，保證了全球地面被連續(xù)覆蓋，使得地球上任何地方的用戶在任何時(shí)間至少可以同時(shí)觀測到4顆GPS衛(wèi)星，能有效保障在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)觀測，并不會受到天氣變化的影響。

（4）儀器操作簡便。隨著GPS接收機(jī)的不斷改進(jìn)，GPS測量的自動(dòng)化程度越來越高，有的已趨于“傻瓜化”。在觀測中測量員的主要任務(wù)只是安置儀器，邊接電纜線，量取天線高和氣象數(shù)據(jù)，監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其它觀測工作，如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測和記錄等均由儀器自動(dòng)完成。結(jié)束測量時(shí)，僅需關(guān)閉電源，收好接收機(jī)，便完成了野外數(shù)據(jù)采集任務(wù)。

三、GPS測量技術(shù)在土地測繪中的應(yīng)用

（1）土地控制網(wǎng)建立。作為土地建設(shè)、管理與維護(hù)的前提，土地控制網(wǎng)的網(wǎng)型、精度必須與土地項(xiàng)目性質(zhì)、規(guī)模相符，通常情況下，土地控制網(wǎng)具有較小的覆蓋面積及較大的點(diǎn)位密度，一般都會選取邊角網(wǎng)作為其常規(guī)方式。選取GPS定位方式進(jìn)行土地控制網(wǎng)的建立，其內(nèi)容包含：土地首級控制網(wǎng)、變形監(jiān)測控制網(wǎng)、土地施工控制網(wǎng)等，其優(yōu)點(diǎn)為點(diǎn)位選擇限制小、作業(yè)時(shí)間短及成本低。為達(dá)到毫米級精度，可選用載波相位靜態(tài)差分技術(shù)進(jìn)行控制網(wǎng)的建立。

（2）RTK的碎部測量與放樣。RTK技術(shù)是實(shí)時(shí)處理2個(gè)測站載波相位觀測量的差分方法。基準(zhǔn)站、移動(dòng)站為RTK系統(tǒng)的重要組成部分。其工作原理為向用戶發(fā)送基準(zhǔn)站采集的載波相位，按照基準(zhǔn)站的差分信息用戶可求差解算用戶的位置坐標(biāo)。一般都會在地形圖、地籍圖測繪及平面位置施工放樣等方面應(yīng)用RTK技術(shù)。在碎部測量中GPSRTK技術(shù)的應(yīng)用，不需要進(jìn)行圖根控制的建立，可對工作效率進(jìn)行有效提升。作為測量的一個(gè)應(yīng)用分支，放樣要求利用相應(yīng)方式通過儀器將認(rèn)為設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位標(biāo)定于實(shí)地。放樣施工中，RTK技術(shù)必須進(jìn)行界標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)定，才能確保測量的精度。

（3）像控點(diǎn)測量。作為航空攝影測量外業(yè)的主要內(nèi)容，像控點(diǎn)測量對土地測量至關(guān)重要。傳統(tǒng)方式應(yīng)進(jìn)行大量導(dǎo)線的布設(shè)，以此對相應(yīng)平高點(diǎn)進(jìn)行測量。通過RTK技術(shù)進(jìn)行測量，需在測區(qū)、測區(qū)周圍高等級控制點(diǎn)進(jìn)行基準(zhǔn)站的架設(shè)，流動(dòng)站可對各像控點(diǎn)平面坐標(biāo)、高程進(jìn)行直接測量，如像控點(diǎn)架設(shè)難度大，可通過間接方式進(jìn)行測量。相比傳統(tǒng)測繪方式，無需進(jìn)行控制點(diǎn)逐級布設(shè)，相比靜態(tài)GPS測量，GPSRTK技術(shù)可縮短測量土地的時(shí)間、提升測量效率。

（4）GPS變形監(jiān)測。橋梁、水庫大壩、建筑土地地基沉降、位移等方面的監(jiān)測都屬于變形監(jiān)測。水準(zhǔn)測量方式為常規(guī)監(jiān)測技術(shù)，主要監(jiān)測地基的沉降情況。地基位移、整體傾斜監(jiān)測可選取三角測量方式。選用GPS技術(shù)進(jìn)行地基水平位移監(jiān)測，有效提升其精度，一般控制在-2毫米到+2毫米之間，高程測量精度則控制于-10毫米到+10毫米的范圍，由此可見，變形監(jiān)測中GPS技術(shù)尤為重要。

（5）GPS技術(shù)在地籍細(xì)部測量的應(yīng)用。地籍細(xì)部測量的目的是測定每塊土地的權(quán)屬界址點(diǎn)、位置、形狀、線等等，是地籍調(diào)查不可缺少的重要組成部分。地籍調(diào)查規(guī)則中談到，在地籍平面所控制測量基礎(chǔ)上的地籍細(xì)部測量中，對城鎮(zhèn)外圍界址點(diǎn)和解放內(nèi)較明顯的界址點(diǎn)的距離允許有10cm的誤差。而隱蔽界址點(diǎn)和村莊內(nèi)部界址點(diǎn)允許有15cm的誤差。在GPSRTK的技術(shù)的利用下，完全能滿足所涉及的精度要求。

四、結(jié)束語

總之，在土地測繪施工中GPS技術(shù)的應(yīng)用，可以對勘測精度與效率進(jìn)行有效提升，更能為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供可靠的保障。作為土地測量的重要技術(shù)，GPS測量工作是否到位，對土地建設(shè)整體質(zhì)量的提升具有至關(guān)重要的作用。在土地GPS測量質(zhì)量控制方式分析中，應(yīng)合理確定測量等級、合理選擇接收機(jī)及作業(yè)模式，只有這樣才能為完善質(zhì)量體系提供可靠的保障，才能實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。

［1］張杰，屠艮.GPSRTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用［J］.科技傳播，2010年12期.

［2］王春華，焦志良.基于土地背景的RTK技術(shù)在城市控制測量中的應(yīng)用研究［J］.科技資訊，2010年05期.

（作者單位：河南省項(xiàng)城市國土資源局）