GPS技術在土地測繪和地籍控制測量中的應用

文建宏

（安徽省池州市國土資源規(guī)劃勘測院 安徽 池州 247000）

GPS技術在土地測繪和地籍控制測量中的應用

文建宏

（安徽省池州市國土資源規(guī)劃勘測院 安徽 池州 247000）

隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)GPS技術已廣泛應用于土地測繪和地籍控制測量當中，GPS技術因功能多、精度高且效率快而得到了業(yè)內(nèi)廣大人士的認可，在土地測繪和地籍控制測量當中發(fā)揮著越來越重要的作用。文章簡單闡述了GPS技術的概念及特征，并詳細分析了GPS技術在土地測繪和地籍控制測量中的應用。

GPS技術；土地測繪；地籍控制測量

引言

GPS系統(tǒng)由用戶設備、地面控制及空間部分三部分組成，三部分分別與 GPS信號接收器、地面監(jiān)控系統(tǒng)與GPS衛(wèi)星星座相對應。利用GPS系統(tǒng)進行定位是以運行中衛(wèi)星的瞬間位置為起算數(shù)據(jù)，通過利用空間距離交會法來確定待測點位置[1]。衛(wèi)星位置非常精準，利用GPS進行觀測可明確衛(wèi)星與接收機之間的距離，然后再利用這個距離來對接收機的運動速度、海拔高度、經(jīng)緯度等參數(shù)進行計算。

1.GPS技術的概念及特征

GPS，全稱“Global Position System”，全球定位系統(tǒng)，GPS技術即全球定位系統(tǒng)技術，其是通過導航衛(wèi)星來測時和測距以形成全球定位系統(tǒng)，其最大的特點就是全球性，同時還具連續(xù)性、抗干擾性、保密性和實時性等特點，有導航定位和定時功能，可為用戶提供具精準時間、速度的三維坐標。GPS技術的特征主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，定位精度高。大量實踐證明，GPS技術的定位精度是非常高的，在 5萬米范圍內(nèi)可達6-10米，在10-50萬米之間可達7-10米，在50-100萬米之間可達9-10米[2]。

第二，觀測時間短。隨著GPS技術的不斷發(fā)展和GPS系統(tǒng)的不斷完善，現(xiàn)利用GPS技術進行觀測的時間越來越短，通常在定位2萬米內(nèi)的相對靜態(tài)只需花費15-20min，若是快速靜態(tài)且基準站與流動站之間的距離保持在1.5萬米范圍內(nèi)時，于流動站進行觀測所要花費的時間只需1-2min。此外，每站的隨時定位所需花費的觀測時間僅僅是幾秒。

第三，不需互相通視。在利用GPS技術進行測量時，觀測站之間無需互相通視，而只需保證觀測站上空開闊即可，這在很大程度上節(jié)約了造標費用。另點與點之間也無需互相通視，這樣就可免去大地網(wǎng)中傳送點和過渡點的測量工作，節(jié)約了很多的工作時間。

第四，可提供立體坐標。傳統(tǒng)的大地測量在對平面與高程進行實測時，因地面高度差的原因而需采取不同的測量方式，而利用GPS技術可同時測定每一觀測站的立體坐標。而且隨著GPS技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)GPS技術已可達高精度測量四等水準要求。

第五，操作簡單。隨著技術人員不斷對GPS接收器進行改進，GPS接收器的體積正逐漸變小，重量也不斷變輕，同時其自動化程度則越來越高，這就大大減少了測量人員工作的強度和難度，使得野外測量工作變得越來越簡單。此外，GPS技術在導航、測量、測時及測速等方面還具其自身獨特優(yōu)勢。

2.GPS技術在土地測繪和地籍控制測量中的應用

隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)GPS技術的應用范圍越來越廣泛，包括軍事、航空、海航、地質(zhì)勘察等領域。伴隨GPS技術的不斷完善，其在各領域所發(fā)揮的作用也越來越大。現(xiàn)GPS技術在土地測繪和地籍控制測量中也占據(jù)了一定地位，其應用主要體現(xiàn)在以下三方面：

第一，控制網(wǎng)點的精度和密度。通常來說，在規(guī)劃測量規(guī)模之前，相關工作人員需先了解當?shù)氐陌l(fā)展狀況及建設情況，從而保證規(guī)劃的準確性和精度。在構建初期，首先要確定GPS網(wǎng)的密度和精度，充分考慮布網(wǎng)的等級，以避免在進行工程測量時因測量結果存在較大偏差而影響工程項目的精度。其次，在測量的過程當中，測量人員需確定控制點和相關標示，并將其與測量工作相融合。再次，做好算點工作，利用點與點之間的相連和邊連來完成整體網(wǎng)的布置。當點與點之間成功連接之后，同步環(huán)及異步環(huán)便可完成，同時此作法還具基線復測效果，這樣不但實現(xiàn)了再設站目的目的，而且也使GPS網(wǎng)達到了預期幾何強度。此外，因利用GPS技術來進行土地測繪和地籍控制測量的過程當中，觀測點之間無需相互通視，有效打破了常規(guī)地籍測繪在控制點選取方面的限制，使得GPS網(wǎng)狀結構對精度的影響進一步下降。

第二，受位置基準點偏差影響。在利用GPS技術進行地籍控制網(wǎng)的建立時，因GPS定位系統(tǒng)最終顯現(xiàn)的是WGS-84坐標系的立體坐標差，所以GPS的位置基準差與其在橢球面上的網(wǎng)形狀有著直接的聯(lián)系。就經(jīng)度方向而言，若存在位置基準偏差則會導致GPS發(fā)生旋轉。但在一定范圍內(nèi)，若GPS網(wǎng)中的高差較小，在經(jīng)緯方向上，則可忽略掉此偏差給橢球投影上的網(wǎng)形狀所帶來的影響。若GPS網(wǎng)中的高差較大，則要求精度更高的起算數(shù)據(jù)。因位置基準在高程方向出現(xiàn)偏差，同時這個偏差在GPS網(wǎng)上造成投影中，最終使得GPS網(wǎng)發(fā)生尺度變化。利用這一點，在進行高程測量時，相關工作人員仍可采取傳統(tǒng)方法進行測量。

第三，優(yōu)化地籍控制網(wǎng)。傳統(tǒng)三角測量已在可靠性、精準度及費用方面進行了重點研究，且取得了很多實際應用成果。而相比于傳統(tǒng)測量，利用GPS進行測量不僅擁有諸多函數(shù)模型，而且具更強隨機性。GPS的布網(wǎng)方式非常靈活，在利用GPS進行測量時的速度非常快且精度高，但同時，GPS地籍控制網(wǎng)的設計仍存在很多需進行優(yōu)化的問題。經(jīng)優(yōu)化設計，GPS系統(tǒng)將會彰顯更強的精度和效益，從而在土地測繪和地籍控制測量當中發(fā)揮著更加重要的作用。

3.GPS-RTK的運用

GPS起源于20世紀90年代，因其具獨特優(yōu)勢而迅速崛起。隨著科學技術的不斷進步，現(xiàn)GPS技術的應用不涉及生產(chǎn)，而且也涉及人類生活，尤其是GPS技術當中的RTK技術。GPS-RTK技術是GPS技術系統(tǒng)當中的重要組成部分，其主要是利用實時差分進行測量，測量依據(jù)為載波相位觀測量[3]。GPS-RTK技術具非常高的精準度，且可提供點位的立體定位，在土地測繪當中有著無可比擬的優(yōu)勢，在地籍控制測量當中發(fā)揮著無可替代的作用。

第一，RTK具高自動化。進行野外工作時，RTK技術利用全站儀可對相關數(shù)據(jù)進行自動采集、記錄并儲存，接著再將所采集到的數(shù)據(jù)傳輸至處理中心，處理中心相關人員利用計算機進行再次處理后就可迅速繪圖，這大大提高了工作的自動化水平和效率，使后續(xù)工作能進行得更加順利。

第二，RTK具很高的測量精度。RTK技術利用全站儀所采集的數(shù)據(jù)都非常精準，這使得RTK的測量結果也能保持較高精度。

第三，RTK具很強整體性。RTK的定位主要是依靠解析法來實現(xiàn)的，所以利用RTK技術時只需建立一個控制網(wǎng)就可實現(xiàn)整個區(qū)域任何地點的測量，這在很大程度上加強了土地測繪及地籍控制測量的準確性和精確度。

4.結語

GPS技術的快速發(fā)展促使土地測繪和地籍控制測量發(fā)生了革命性的變化。利用GPS技術進行測量有效打破了傳統(tǒng)大地測量的局限性，其布點靈活，計算速度超快，同時可實現(xiàn)全天侯測量。此外，利用GP技術進行測量還可避免傳統(tǒng)放樣方式的復雜性，特別適用于建設用地勘測定界，如河道、公路、鐵路等。總體而言，GPS技術具非常多而獨特的優(yōu)勢，可廣泛應用于各省、市的地籍控制測量當中，以提高測量工作效率。

[1]何淼.GPS技術在土地測繪和地籍控制測量中的應用[J].城市地理,2015,(8):96-96.

[2]田玉堂.GPS技術在土地測繪地籍控制測量中的應用分析[J].環(huán)球人文地理,2015,(20):107.

[3]紀玉柱.土地測繪地籍控制測量中GPS技術的應用[J].城市建設理論研究（電子版）,2015,(15):2441-2441.

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1007-6344（2016）10-0227-01