GPS在城鎮地籍測量中的應用

摘 要：GPS技術具有分布點靈活、全天實時觀測、觀測計算效率高、測量結果準確等優點，在我國城鎮地籍控制測量中得到了廣泛的應用。基于此，探討GPS在城鎮地籍測量工作中的技術優勢，分析了GPS技術在城鎮地籍控制測量中的應用面臨的問題，提出了GPS在城鎮地籍測量中的應用策略，以期使地籍測量工作高效、順利進行。

關鍵詞：GPS技術；地籍測量；應用

中圖分類號：P228.4 " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2022）10-0083-03

0 引言

城鎮地籍測量是地籍測量的一個重要組成部分，隨著現代儀器的出現和GPS測量技術的廣泛應用，現代地籍測量與傳統地籍測量存在顯著差異，主要表現在地籍數據的采集、處理和地籍調查數據的管理，可以獲得高度自動化的測量工作和高度精確的測量結果，GPS技術在國內各省市的城鎮地籍控制測量中得以廣泛應用。

1 GPS在城鎮地籍測量工作中的技術優勢

1.1 高精度測量

目前，GPS定位技術的應用已經能夠將誤差控制在厘米以內，比其他定位技術的應用顯示出更多的優勢，能在較大程度上滿足城市定位測量的要求。該技術的應用不受被測對象地質、天氣等客觀條件所影響，操作步驟和定位結果相對穩定，測量結果相對穩定的。也就是說，與其他定位技術相比，GPS技術的應用不受任何地質條件的限制，可以獲得更穩定、更準確的測繪數據，這是GPS測量技術在地籍測量工作中的優勢之一，通過數據檢測和測繪對測量數據記錄進行專業處理，獲得的數據結果精度能夠達到毫米級水平。

1.2 靈活性強

GPS技術主要運用在地理工程測量中，不要求保證被測地點之間的高可見性，只要求各控制點之間的地平高程達到相應條件，并確保能充分接受四個以上的電磁波信息。對于控制點的選取，主要針對地質工程項目的實際狀況，并根據對特殊的測量要求的調查，以及工程項目中相對嚴格的精度要求，相應的位置點的設置相對靈活。此外，隨著日益多樣化的環境影響以及GPS技術與儀器等設備類型取得快速發展，特別是在功能多樣的GPS接收裝置設備方面和工作模式也逐步地向自動化、智能化轉變。

1.3 操作簡單

現代地籍測量技術相比傳統測量技術，GPS技術的操作步驟和過程更簡化降低了測繪難度，測量的精度和效率得到進一步改善。測量人員只需要安裝GPS技術所需的儀器設備，就可以順利地進行測量工作，對測量過程進行實時監控，數據采集和測量可以通過設備自動完成。GPS技術在測量工作適應性強，不受客觀環境的影響，也不會由于外部環境因素的干擾而增加測量過程的復雜性。

1.4 效率高

傳統地籍測繪工作，需要花費大量的人力成本、物力資源和財力支出，要求對特定的城鎮區域進行相應的地籍數據收集。使用GPS全球定位系統對地籍測量數據進行自動化收集，地籍測量改革迎來了進展，大大提高了數據收集的效率。從本質上講，它改變了傳統地籍測繪的性質，不僅可以完成實地調查任務，還可以直接通過空間衛星，從一個點上的相應位置完成地籍測量調查工作。在一定程度上提高地籍調查數據采集的準確性，為實施土地管理等城市工作提供更準確的數據支持和奠定堅實的基礎。

2 GPS技術在城鎮地籍控制測量中的應用面臨的問題

2.1 GPS精度達不到相關要求

在地籍測量中，GPS項目的精度容易受到技術與衛星的相對時間差的影響，以及測量天線高度、天線調平誤差、天線對正誤差等，在地籍測量中，GPS接收機的誤差將影響測量結果的準確性。然而，有一些技術人員沒有掌握使用標準和GPS精度，因此，衛星傳輸和設備接收的數據質量都不理想，地籍測量精度由于圖像失真的影響，無法科學選擇測量平面和控制點的位置。

2.2 選擇測量平面的標準不明確

對嚴格的地籍測量平面和地籍測量控制點的選擇必須經過嚴格的計算，才能充分保證科學合理的測量平面和控制點。一些技術人員獲取的地籍得到異常值，利用數學擬合技術的過程中沒有嚴格遵循相關測量標準工序控制水平，從而影響校正的精度水平[1]。因此，地籍選擇點的準確性不能完全滿足相關部門的需求，限制了GPS在地籍測量中的有效使用。

2.3 沒有意識到工程測量中的誤差控制的重要性

忽視地籍測量中的數據誤差將對GPS測量技術在地籍測量中的應用效果產生負面影響。此外，大多數地籍測量都是在惡劣環境下進行的，衛星信號容易受到一系列大氣因素的影響，導致對流層延遲和電離層延遲現象，多徑效應的發生促進了誤差的產生。因此，技術人員必須把地籍測量領域的具體情況，并糾正數據錯誤在地籍測量保證地籍工作標準的進一步改善。工作人員應始終意識到這一點，以便在一開始就更好地處理地籍測量誤差。

3 GPS在城鎮地籍測量中的應用策略

3.1 在城鎮地籍控制測量中的應用

3.1.1 優先選擇精度高的GPS設備

在工程測量中，如果GPS精度不能滿足要求，就會干擾正常的質量和效率的衛星高程信息的傳播，無法有效保證測量精度。因此，為了滿足GPS對測量平面的控制和測量結果精度的要求，有必要采用統一的測量技術，優先采用新的高精度GPS測量技術。首先，高科技GPS設備可以有效地識別和傳播衛星中的各種信息，即使衛星傳輸的實際數據信息與現場的具體情況存在較大誤差，GPS設備將實現智能化與自動化的校正。在非常復雜的地質條件，地籍測量衛星傳播信息的質量會受到影響，特別是測量區域的磁場將嚴重干擾衛星傳輸信號。采用高精度GPS設備可以有效保證測量結果的準確性和有效性，實現衛星信息的實時準確傳輸。其次，高精度GPS設備對數據的處理非常高效，可以實現對衛星傳輸信息的精確處理和提高轉換的準確性、簡單化、生動形象化與真實圖像結合測量區域的測量數據展示，大大降低了測繪圖像失真的發生率[2]。最后，高精度GPS設備還可以抵抗各種外部干擾因素，合理控制平面的調查和地籍測量。

3.1.2 加強控制測量平面選擇標準

提高工程環境監測的準確性和靈敏度，對于通過嚴格計算和控制環境監測平面異常數據范圍及提高工程地籍監測平面選擇的控制標準有著重大意義。首先，為了確保GPS高程位置滿足測量條件，最重要的是要有一個準確的起始位置，以及位置的可靠性與測試精度標準。當測量面積和實際地形高程是完全不同的，擬合模塊也應單獨設置以保證高程擬合的準確性。其次，通過更合理的方法控制地籍測量的精度。主要包括通過合理選定天線高度，關注網站的選擇優化GPS網站的圖形構造，以及利用地球同步觀測數據計算的區別。最后，選用合理的高程過擬合模型，通常情況下使用平面模型擬合和二次曲面過擬合方法、樣條函數法和多面體函數法。在高程測量的過程中，為加強偏差限制和精確的高程異常值，二次雙曲面模型過度擬合方法應當充分考慮到不同的地域特點和其他各種因素的影響。但由于地籍測量的地方位于邊遠山區，地理環境的復雜性，以及磁場，大氣對流層，地下水介質密度、土壤特性以及其他各種因素，在測量區域上必須充分考慮。相對平坦的地籍測定平面在被選定時，必須嚴格控制與不同的基站間的距離，和將基站的數量按照實際狀況合理調節，以保證順利接受衛星傳輸信息[3]。但必須注意的是，城鎮地籍測量目標區的地基高程也是測定過程中不能忽視的重要因素，實現同步測量的基站距離應合理控制在20 km以內，只有這樣才能減少城鎮地籍測量數據誤差以及充分發揮GPS控制高精度測量的作用。

3.1.3 重視工程測量誤差的修正與校對

應重視地籍測量誤差的校正，有效提高實際GPS控制測量平面和測量精度。工程測量誤差校正和校準，主要采用三種方式：①利用雙頻GPS接收機采集數據，電離層延遲改正和電離層模型改正、電離層模型改正和同步觀測改正結合不同頻率的觀測，可以減少電離層引起的地籍數據誤差。②降低了接收機的位置誤差，在測量平面上設置了多個GPS數據接收機。通過對多個數據接收器接收到的信息進行對比研究，提高了工程測量數據的質量。③利用計算機網絡技術對地籍數據參數進行實時校正。

3.2 在城鎮地籍細部測量中的應用

在地籍測量的實際細節中，通過土地使用權邊界的確定具體的位置、形狀、線、數量和位置以及其他元素，是地籍測量工作的重要組成部分，應根據地籍調查規則，有效地控制地籍詳圖中城鎮近郊和鄰域定位點的距離誤差在10 cm以內，村莊和隱界定位點的誤差在15 cm以內。此外，地籍測繪的精度和效率利用GPS技術可以有效地改善。當使用GPS-RTK技術適用于區域，設置多個數據移動站，可有效滿足視覺傳達的要求，保證測量的準確性和可靠性，實現減少測繪的時間成本，并且不受視覺傳達的局限性和頻繁測量站的變化影響。用全球定位系統（GPS）測量星體的細節。通過測量，全站儀配備了一種草圖繪制方法。特定操作的繪畫素描規模不應過小，通過畫草圖應該能夠顯示地面物體之間的關系。地籍詳細測量操作流程包括地籍狀況數據收集、數據信息傳輸、圖像生成等[4]。

首先，更多的地籍數據收集的信息是使用電子筆記本記錄模式下，啟用便攜式設備模式和電子測速表設備。其次，收集到的數據和信息將通過專用電纜上傳到計算機系統，確保每次數據和信息傳輸安全有效，減少數據和信息丟失的發生。最后，在數據信息傳輸到計算機系統，專業的技術應用于生成外部數據的形象，創造一個完美的三角形網絡的數字高程模型。

3.3 在城鎮地籍勘測定界中的應用

3.3.1 堅持GPS布網原則

首先，優先考慮效率。在使用GPS技術進行網絡設計時，需要使用效率指標來衡量設計，提高方案的效率，減少網絡布局方案運行的時間和消耗。堅持高精度GPS測控網的設計實施原則是開展高質量地籍數據收集工作的第一要務，這也是最重要的應用優勢。符合最高精度要求的布局：決定了GPS控網的外形，通過GPS網的外形，得出了GPS網的設計矩陣B，再得出了GPS網的設計輔助因子矩陣，進而得出GPS控網的高精度測量數據。其次，測量數據的可靠性原則。可靠性原則是GPS測控網設計的關鍵準則之一。在GPS網設計中，往往需要使用定量指標體現了通過GPS網的可靠性提高了GPS檢測技術的質量。最后，測量成本的經濟原則。GPS檢測系統布局是最關鍵的前期建設重要工作之一，應該以做到少投入、獲取高品質檢測成果為重點。

3.3.2 搭建勘測管理平臺

實施GPS RTK技術的過程實踐中，RTK技術的首要條件是保持RTK定位測量的操作，確保漫游者觀測距離的相互作用，對基站的訪問可以有效降低基站的距離，和兩個點之間的距離可以有效控制在5～10 km。目前工作在RTK技術領域的模型屬于無論采用雙頻還是單頻都以RTK技術為主的系統，采用無線電發射方式的信號是不合適的，因為它是從基站接收到相應的信息，根據基站與漫游者之間形成的光學模型，最后在天線技術的支持下完成測量工作。

3.3.3 確保GPS高程擬合精度

人工測量在測量過程中是困難的，特別是在施工增加體積和高度的條件下，傳統的人工測量需要大量的成本和人力資源，面對大規模的城市地籍測量工作需求，傳統的人工測量方式，測量精度難以保證，會受到各種不確定因素的影響，從而嚴重影響城市地籍測量的效率和質量。采用智能 GPS技術對橢球模型進行定位，比較兩個橢球之間的差值，為了實現兩個橢球之間的關系，有效地促進了坐標區間的變換，最大限度地減少誤差。在測量領域需要對GPS測量技術利用過程中的人工參數進行改進，最終將兩種坐標模式整合成一個坐標系來完成轉換任務。還需注意，當前映射中使用了相同的投影方式，同樣的投影也可以用于有效地實現參數轉換。參數轉換的過程中，必須保證地籍測量中使用的參考點位置在整個地圖的觀察是一致的。只有通過使用已知的參數轉換，最終可以有效地保證數據的準確性。

4 結語

GPS技術在建筑測量中的應用，在很大程度上促進了測量過程的高效進展和測量精度的提高，而GPS技術仍處于不斷升級的過程中，并將在今后的工程勘察中發揮更大的作用。GPS技術作為現代信息技術的代表之一，在使用時需要掌握相應的使用技術，才能夠提高GPS技術使用效果。有必要掌握相應的手段，利用GPS技術以提高GPS技術的使用效果。因此，為了提高手術效果的GPS技術在建筑測量，測量單位需要加強測繪人員的教育和培訓，促進更好地利用GPS技術。

參考文獻

[1] 史亞楠.測地型GPS接收機定位誤差的測量不確定度分析[J].計量與測試技術，2022，49（3）：119-120.

[2] 吳利榮.淺析GPS測量技術在工程測量中的應用[J].科學技術創新，2022（8）：149-152.

[3] 李付定.GPS測量技術在小城鎮地籍測量中的應用[J].價值工程，2015，34（8）：259-260.

[4] 楊軍霞.實時動態GPS測量技術在地籍測量中的應用分析[J].城市建筑，2014（4）：318-319.