GPS測量技術在土地測繪中的應用分析

劉英瓊

摘要：土地測繪是查明我國土地資源利用狀況和后期規劃、利用的基礎依據，因此，如何更準確的、快速的獲得現階段土地資源利用狀況是當前亟待解決的問題。隨著科學技術的進步，土地測繪技術也在不斷改革，GPS測量技術是目前實用性較強的地理信息定位系統，將GPS測量技術應用于土地測繪中，不但能夠精準定位還具有一定的便捷性，是有效提高土地測繪技術的重要策略。以GPS遙感測繪方法為研究對象，對GPS測量技術的概念、原理以及主要特征進行詳細分析，并對GPS測量技術在土地測繪中的具體應用進行深入探究。以某地區土地測繪實例為分析目標，著重講述GPS遙感測繪方法中的CORS技術在土地測繪中的應用。結果表明：該技術有效的提高了測繪精度、降低了成本、提高了測繪效率，在土地測繪中具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：GPS;遙感測繪;土地測繪

我國傳統的土地測繪技術需要工作人員進行測量和計算，數據不準確而且需要花費大量的時間，測繪的效率非常低，GPS測量技術具有定位及時、操作簡便、抗干擾能力強等特征，能夠大幅度規避傳統土地測量技術的缺點，滿足企業的數據信息精細化的需求。將GPS測量技術應用于土地測繪中，有效節省人力和資源的消耗，大大改善了土地測繪的效率。下面將對GPS測量技術進行詳細分析，并對GPS測量技術在土地測繪中的應用進行詳細探究，提高土地測繪的精準度，為各項工程提供便利。

土地測繪是查明我國基本土地資源利用狀況和后期綜合開發利用的基礎，隨著現代化測繪技術的快速發展，不僅顯著提高了土地測繪整體質量，而且有效的降低了土地測繪工作量，降低了測繪成本。GPS遙感測繪方法是常用的土地測繪技術之一，因其全球覆蓋、實時性強而被廣泛的應用于各類測繪領域。與其他測繪技術相比，GPS遙感測繪技術還具備較強的保密能力和抗干擾能力，因此，可以更好地服務于土地測繪領域，并取得了顯著的成效。本文以GPS遙感測繪方法為研究對象，以某地區土地測繪實例為分析目標，著重講述GPS遙感測繪方法中的CORS技術在土地測繪中的應用。

1 GPS測量技術的概述

GPS測量技術的應用原理是將舊式的靜態測量轉化成三維模式的RTK測量，使得測量的數據更加準確。GPS測量技術需要利用多臺機器設備進行信號的接收，先定好基準站，然后將其他接收信號的設備作為移動站點，在多臺設備進行定位追蹤后向基準站傳輸信號，基準站的相關工作人員根據電臺設備的數據進行定位分析，然后將位置信息傳輸給移動設備，提供定位服務。GPS測量技術的主要應用原理就是以載波相位觀測法進行數據信息的收集，利用三維坐標進行數據的監測。GPS測繪技術是一種收集地理位置信息并建立地理位置信息模型的技術，GPS測繪技術能夠將數據直觀準確地處理，然后將土地測繪的信息進行有效的傳輸，對后期的其他決策具有一定的促進作用。將GPS測量技術應用于土地測繪中，進行土地信息數據的精準收集和處理，然后建立土地相關的地理數據庫，將原始數據進行整合呈現在人們的面前，讓使用者更加直觀地分析土地的具體情況，只有全方位地對GPS測繪技術進行應用和管理，才能讓土地測繪的數據信息更加準確和高效。

2 GPS技術應用和原理

2.1 GPS技術應用

GPS技術是一套全球衛星定位系統，是利用三角定位的基本原則實現定位與導航目的。自1994年美國首次建立完整的GPS后，推動了土地測繪的技術的發展，且隨著定位技術的不斷發展，GPS單點定位精度逐漸提高。GPS技術在土地測繪領域應用極為廣泛，應用技術主要包含以下3個方面。

（1）GPS靜態測量，該技術主要借助測量型的GPS接收機進行定位測量，在測量全過程中GPS接收機是靜止的，以接收到的變化的衛星數據來推算測量目標點的坐標，一般需要3臺以上的接收機才能實現同步觀測，且耗時較長，一般大于40min。

（2）GPS動態測量，即RTK測量（載波相位實時動態差分定位）技術，是測量技術與GPS數據傳輸技術的集成體，推動了GPS技術的發展。該技術一般由基準站和移動站兩部分組成，前者主要包括主機和電臺等設備，通過外置大功率發射裝置發射數據信號，后者不僅能夠獲得衛星信號;而且可以獲得基準站反饋的實時動態更正數據，該技術有效的提高了土地測繪工作效率，且精度能夠滿足現階段土地測繪的基本要求，因此具較廣闊的應用前景。

（3）CORS技術，即連續運行衛星定位服務系統，該技術成功的將網絡化應用于測量領域，推動了GPS技術的變革，也是GPS動態測量（RTK測量）的“升級版”。根據測繪區域的范圍以及地形地貌等特征，設置一個或者多個固定的CORS參考站，進行24h運轉，提供質量可靠的GPS觀測值和相關信息。由于CORS技術建立的連續定位系統可以有效的消除或減少人為誤差，所以該技術在我國得到了快速的推廣使用，且廣泛的應用于土地測繪中，并取得了顯著的成效。

2.2 CORS技術工作原理

CORS技術是衛星定位現代化網絡技術、衛星定位技術和現代化通訊技術的集成體，不僅能夠有效的減小人為誤差，提高測量精度，還可以獲得實時動態測量數據，顯著的提高了測量效率和測量精度。CORS系統一般由基準站網、通訊系統、數據處理中心和用戶系統幾部分組成。在測量過程中，借助固定網站和移動基站測算出起算點，并將其聯合解算，可以提高解算精度;將獲得的實時動態數據通過通訊系統傳輸至數據處理中心，按照測量區域的參數及解算參數進行數據濾波、去噪等處理，將處理合格的數據反饋至用戶系統。

3 GPS測量技術在土地測繪中的應用

3.1 GPS測量技術在土地動態監測中的應用

傳統的土地動態監測需要耗費大量的人工和時間，效率不高數據準確度也比較低，將GPS測量技術應用于土地動態監測中，使得對土地的實時動態情況得以掌握，提高土地資源的利用率，促進我國的土地資源的合理規劃，GPS測量技術的應用，有效提高土地動態監測的準確性和時效性。

3.2 GPS測量技術在地籍測量中的應用

土地測繪中最基本的工作就是地籍測量，地籍測量的目的就是保證國家土地的完整性，維護土地的使用權，也是完善國家土地制度的一種途徑，通過地籍測量有效管理每塊土地，保障國家的土地權益，對城市化工程建設的開展打下良好的基礎，促進工程建設的合理規劃。在地籍測量中應用GPS測量技術，能夠精確地定位和測量土地的各項數據，將數值精細化，并且讓相關企業能夠在最短的時間內掌握土地的測量數據，隨時隨地GPS測量技術都能發揮作用。GPS測量技術在實際的地籍測量中也會受到各種外界因素的影響造成一些數據的偏差，但是這些偏差相對于傳統的測量方式還是比較均勻和細微的，不會造成偏差的積累，所得的土地數據相對比較完整和可靠，能夠實現企業的經濟效益最大化。

3.3 GPS測量技術在工程變形監測中的應用

在實際的建筑工程施工中，常常會出現工程變形的情況，發生工程變形與地形、人為因素等都有關系，為了實時掌控建筑工程的情況，找到工程變形的原因，就要應用GPS測量技術。GPS測量技術在解決這個問題時是非常有利的，它不僅能夠實時監測工程的各項數據，促進監測人員了解工程細節，還能避免很多費用的產生，經濟高效。舊式的工程變形監測技術只能通過平面進行監測，GPS測量技術卻可以通過三維模式進行全方位的監測，既包含了傳統的平面位移監測，還大大降低了監測的難度，避免了人工現場監測的情況，在任何惡劣天氣下都能夠有效測量工程變形的數據信息，促進工作人員的工作效率的提高，GPS測量技術在工程變形中應用的時候常常還會安裝防雷裝置進行配合監測，有效保證整個監測過程的質量。

4 CORS技術在土地測繪中的應用

4.1像控點的選擇及精度分析

土地測繪任務繁重，主要表現在以下幾個方面：①測量范圍大，測量任務一般以縣、市、省的行政范圍為主;②測量精度要求高，土地測繪是摸清我國土地利用狀況的基礎，也是后期土地資源綜合利用的基礎，是推動土地集約、節約型利用的依據，因此對測量精度要求較高;③測量周期問題，傳統的GPS遙感測量技術和其他測量技術耗費的測量時間長，導致土地測量成果的應用效率降低，這就要求探索一種既能快速完成測量任務，又能保證測量精度的現代化技術技術。考慮到上述幾點原因，應用CORS測量技術能夠滿足當前的基本需求。

為了提高CORS測量精度，在開展航攝過程中需要進行像控點的選擇，可以有效的提高航攝影像質量以及測量精度，可通過以下幾方面進行：

①像控點必需選擇易于判別的地物標志，且不存在其他干擾因素;②像控點布設過程中與航攝影像片邊部的距離不應小于1cm;③在立體測圖過程中，每個相對具有4個對應的近似矩形的基本定向點，該定向點垂直于方位線的直線距離應小于1cm;④像控點盡可能的選擇在旁向重疊線的中部位置附近;⑤像控點的布設應位于圖廓線外側。

4.2像控點坐標信息的采集

像控點坐標信息的采集工作是影響整體測量精度的重要環節之一，為了確保最終測量精度能夠滿足相應比例尺測量精度要求，在像控點坐標信息采集過程中要確保平面控制點坐標轉換后的殘差小于2cm，且單次觀測的平面收斂精度也應小于2cm，采樣間隔設置為2～5s，每次測量的平面較差應小于4cm。在完成像控點坐標信息采集后，對核查質量合格的數據進行限差分析，經空中三角測量加密、微分糾正、圖像鑲嵌等處理后獲得正射影像圖，為后期的土地測繪提供基礎資料。

4.3土地測繪中界址點的測量

土地測繪中最重要的環節就是各類界址點的測量工作，是提高測量精度的重要體現，也是維護農民基本權益的基礎。因此，如何提高界址點的測量精度是有效推動土地測繪進程的前提。傳統的測量方法以全站儀等為主，測量工作量大、周期長、效率低;而現代化CORS技術更適用于大范圍的測量任務，且具有更高的測量精度，對于土地測繪來說，一般以縣、市、省級行政范圍為主，僅需1～2個獨立的參考站就可以完成相應的測量工作，所獲測量精度也能夠滿足實際需求。實用CORS技術所獲界址點（部分像控點組成）的點位中誤差均小于20mm，點距中誤差也小于20mm，完全滿足土地測繪精度要求。

4.4 CORS技術測量精度分析

將CORS技術應用于土地測量中，其實際測量精度能否達到理論測量精度，能否確切的滿足實際測量精度需求，則需要不同測量技術測量結果的對比分析。因此，使用CORS技術與GNSS技術進行測量精度的對比分析，為此，按照測繪區域的面積、地形地貌等特征，將測繪區域劃分為6個測繪區塊，并按照測繪區域面積、地形地貌等確定對比點的比例，對任一測繪區塊來說，對比點的選擇是隨機的，共抽取420個對比點進行測量精度的對比。

使用CORS技術所獲界址點坐標的測量精度要高于GNSS技術所獲測量精度，且使用CORS技術所獲結果中最大點位誤差為42.1cm，最小點位誤差僅為1.8cm，最大中誤差為9.7cm，完全能夠滿足相應比例尺的測量精度要求。因此，在土地測繪中使用CORS技術，不僅能夠提高測量效率、降低成本，還可以提高測量精度。

5結語

隨著現代化衛星定位技術和網絡技術的發展，推動了GPS遙感測繪技術的革新和發展，尤其是GPS動態測量技術的快速發展，不僅顯著的降低了測繪成本、提高了測繪效率，更是平穩的提高了測量精度，推動了我國土地測繪工作的快速推進。以GPS遙感測繪技術為主要研究對象，在分析常見GPS技術應用的基礎上，著重分析CORS技術在土地測繪中的應用，實踐證明該技術有效的提高了測繪精度、降低了成本、提高了測繪效率，在土地測繪中具有廣闊的應用前景。

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（作者單位：曲靖市國土資源局沾益分局）