GPS技術(shù)在土地勘察定界中的應用

高順安 戚永志

諸城市自然資源和規(guī)劃局 山東諸城 262200

全球定位系統(tǒng)（GPS）由美國國防部創(chuàng)建，主要是為了滿足軍事部門對海上、陸地和空中設施進行高精度導航和定位的需求。該系統(tǒng)于1970年初開始設計和開發(fā)，大約經(jīng)歷20年，于1993年6月完成，并投入使用。GPS系統(tǒng)由三部分組成：空間星座部分，地面監(jiān)視部分和用戶設備部分。空間星座和陸地監(jiān)視部分由美國國防部控制。用戶使用GPS接收器衛(wèi)星信號進行高精度定位和高精度時間傳遞。當前，全球已有20多顆GPS衛(wèi)星覆蓋，每顆衛(wèi)星連續(xù)發(fā)射在地球上兩個頻帶中調(diào)制的衛(wèi)星信號。在地球上的任何一點，都可以連續(xù)且同步地監(jiān)視至少4顆GPS衛(wèi)星，從而確保在整個天氣中三個緯度連續(xù)進行全球定位。GPS以其全天后、高精度、自動化、高效、快速、節(jié)省成本和易于操作的特點而被廣泛用于各種測量任務。大多數(shù)測繪工作者都相信并已成功地應用于大地測量、工程測量、地形測量和其他學科中，在測繪領域帶來了深刻的技術(shù)革命。

1 GPS 概述

GPS是全球定位系統(tǒng)的縮寫。它使用導航衛(wèi)星測量時間和距離，形成一個全球定位系統(tǒng)。它具有全天候運行的功能，可以在任何天氣下持續(xù)實時地定位和運行，并且具有良好的抗干擾和機密性，可以為所有類型的用戶提供準確的三維坐標、速度和時間。GPSRTK（Real2 Time Kinematic）是指載波相位定位的動態(tài)實時變化，這是迄今為止最新的GPS定位開發(fā)技術(shù)。實時TRK處理可達到厘米級精度（1-2cm）。近年來，隨著GPS接收機性能和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的逐步完善，其應用領域不斷擴大。因此，結(jié)合不同地區(qū)地籍控制研究的工作情況，探討了GPS技術(shù)在土地控制研究中的應用[1]。

2 GPS 控制網(wǎng)點的布設

（1）首先在首級中選擇控制點，然后將三角形網(wǎng)放置在首級控制點中。在熱能調(diào)查中，我們以基東和基西兩國為參考點進行聯(lián)合測量，并將這些點根據(jù)地形安排在測量區(qū)域內(nèi)。

（2）進行實地勘察后，設置五個首級控制點。

（3）使用三臺GPSFc1Oo0接收器執(zhí)行靜態(tài)測量。兩個接收器分別位于基東和基西兩各基準站，流動站在要測量的檢查點進行觀察。設置完參數(shù)后，確定統(tǒng)一時間打開三臺計算機。觀測時間取決于站點與參考站點之間的距離、地形條件、天氣條件以及所需的精度。距離通常在10km以內(nèi)時，時間在45分鐘左右，10km以外時，時間在1小時左右。檢查后誤差為1毫米，與規(guī)定的要求相一致[2]。

（4）一旦完成對所有點的觀測，將及時在測量區(qū)域檢查觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，以便及時發(fā)現(xiàn)不合格的結(jié)果。并采取措施進行淘汰、重測和補測等。

（5）實地勘察之后，我們使用了動態(tài)GPSFC1000來完成調(diào)查任務。我們將基站放置在測量區(qū)域的高處，以確保流動站具有更好的信號狀態(tài)。通過比較，我們發(fā)現(xiàn)GPS在復雜的地形中的優(yōu)勢是攜帶方便，并且無論可見度如何都可以收集數(shù)據(jù)。為了提高工作效率，我們將工作連續(xù)分為兩個工作組。一組2人，一個收集數(shù)據(jù)，另一個繪制草圖。外業(yè)完成后，將GPS連接到廣州開思軟件上，并將日數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，并用圖形軟件對圖形進行修改和編輯[3]。

3 GPS 控制網(wǎng)點的精度和密度

地籍測量的主要任務是對測量的整個區(qū)域進行測量，這是基于地圖和數(shù)據(jù)收集進行土地測量的基礎，而地籍控制網(wǎng)點的準確性和密度主要是為了滿足土地所有權(quán)范圍的特征。根據(jù)點的密度，GPS網(wǎng)絡可以根據(jù)測量區(qū)域的范圍和順序分為基本網(wǎng)絡和篩選系統(tǒng)兩類。由于城市邊界點密度高，在保證網(wǎng)絡點的點精度的前提下，應增加控制點的密度，以利于邊界點的確定。必須加密GPS網(wǎng)絡下導線的第一級映射，以便于直接訪問。GPS的每一邊的長度都比常規(guī)的網(wǎng)邊長，長邊和短邊的組合更方便。因此，所有級別的網(wǎng)絡都可以根據(jù)需要分階段分配，或一次混合到所需的密度[4]。

4 GPS、RTK 在土地勘測定界中的應用

土地勘測界定是當場確定土地利用邊界，確定邊界支柱的位置，測量土地利用邊界內(nèi)不同類型土地的面積并計算土地利用面積。為各級政府國土資源部門批準國土地籍管理和基礎信息提供依據(jù)。土地勘測定界的流程為：對用地的相關文件及圖見進行審查→對現(xiàn)場進行實際勘察→土地邊界圖的繪制→勘察數(shù)據(jù)整理→歸檔進行反復的實地勘察、繪圖、所屬權(quán)調(diào)查后存儲相關數(shù)據(jù)。GPS、RTK技術(shù)完全滿足研究邊界點坐標的精度要求，即相鄰地圖的根點位置的誤差以及邊界線與相鄰要素之間的距離或相鄰邊界線之間的距離不超過10cm。同時接收參考站發(fā)送的衛(wèi)星信息和校正信息，解碼后自動給出厘米級精度的定位數(shù)據(jù)。然后，使用計算機通過Trimmap軟件傳輸TDCI電子手冊，以發(fā)現(xiàn)研究領域。使用RTK的道岔將直接輸出到坐標，并且測光和測光區(qū)域中的面積實際上是通過Trimmap組件中的面積計算功能來計算和控制的。將GPS、RTK技術(shù)用于邊界隔離監(jiān)視可以避免分析方法和關系距離方法的復雜性，還可以簡化建設用地監(jiān)視邊界的工作程序，特別是對于公路，鐵路，河道，輸電線路等超大型項目和線性工程的放樣更加有效和實用[5]。

5 結(jié)語

簡而言之，GPS是測量行業(yè)先進生產(chǎn)力的代表，它解決了通視河流和穿越河流的難題。因此，在工作中，我們需要發(fā)揮GPS作為數(shù)據(jù)收集先鋒的角色。當功能很多且GPS信號被阻止時，與全站儀共享功能可以大大提高工作效率。可以肯定的是，隨著GPS的普及，GPS測量技術(shù)在地形測量和土地勘測中的作用越來越大。