謝 向 軍

(太原市勘察測繪研究院，山西 太原 030002)

簡論GPS在地籍測繪中的應(yīng)用

謝 向 軍

(太原市勘察測繪研究院，山西 太原 030002)

對GPS技術(shù)應(yīng)用廣泛、自動化程度高、觀測速度快、定位精度高、經(jīng)濟效益高等特點進行了介紹，主要闡述了GPS技術(shù)在煤礦井下測量及地籍測繪中的應(yīng)用技術(shù)，以促進GPS技術(shù)的推廣應(yīng)用。

GPS技術(shù)，測繪，特征，應(yīng)用

地籍信息主要是指土地地表的基本信息，具體包括土地面積、土地開發(fā)情況以及土地位置等。地籍信息是政府部門利用和管理土地的依據(jù)。將GPS技術(shù)應(yīng)用在地籍測繪工作中，有助于提高地籍測繪效率和精確度，因此，需要加強GPS技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用。

1 GPS技術(shù)的特征

第一，應(yīng)用廣泛。利用GPS技術(shù)可以傳遞時間、動態(tài)觀測、車輛引行、設(shè)備安裝、速度測量、導(dǎo)彈制導(dǎo)、?？諏?dǎo)航以及精密定位等?，F(xiàn)將GPS技術(shù)在地籍控制測繪中的應(yīng)用列于表1。

表1 GPS技術(shù)應(yīng)用一覽表

第二，自動化程度高。采用GPS技術(shù)，能減少野外工作時間和勞動強度。利用GPS接收機測量，將天線安裝在測站上，主機放置在室內(nèi)或者測站近距離區(qū)域，將天線和專用通訊線連接起來，接通電源后，開啟GPS接收機，儀器開始運行。測量結(jié)束后，關(guān)閉儀器電源，取下接收機，完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。采用數(shù)據(jù)通訊方式，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，從而實現(xiàn)自動化GPS計算和測量。

第三，觀測速度快。采用GPS接收機進行靜態(tài)定位時，將采集數(shù)據(jù)時間縮短到1 h以內(nèi)，這樣能準(zhǔn)確獲得基線向量。如果通過快速定位軟件，采用雙頻接收機時，將數(shù)據(jù)采集時間縮短到5 min以內(nèi)。采用單頻接收機時，如果觀測到5顆衛(wèi)星，能將數(shù)據(jù)采集時間縮短到15 min以內(nèi)。作業(yè)速度非?？欤瘸Ｒ?guī)檢測速度至少高5倍。

第四，定位精度高。實踐證明，GPS衛(wèi)星定位測量精度高。二維平面位置較好，高差方面較差一些。研究表明，如果采取合適的GPS定位方法，且軟件先進，則可以將短距離精度控制在厘米級以下，將中、長距離的精度控制在10-7～10-8范圍內(nèi)，所以說，GPS技術(shù)定位非常精確。

第五，節(jié)省經(jīng)費，且經(jīng)濟效益高。采用GPS定位技術(shù)，構(gòu)建大地控制網(wǎng)，與常規(guī)大地測量方式相比，GPS定位技術(shù)能夠節(jié)省大量的外業(yè)費用，因為GPS定位技術(shù)突破了測量站間通視的局限。不需要構(gòu)建測站標(biāo)志，這樣能節(jié)省經(jīng)費。同時，GPS技術(shù)作業(yè)速度非?？欤芸s短工期，從而有利于提高經(jīng)濟效益。

2 GPS技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下測量的價值

在進行礦井的開發(fā)過程中，對礦井地籍進行準(zhǔn)確的測量具有重要的現(xiàn)實意義，可以說事關(guān)整個礦井開采工程的安全，其重要性可見一斑。長期以來，在礦井測量中更多地采用的是平面測量的方法，這種方法有一定的有效性，但是也存在其局限性。隨著時代的發(fā)展，各種地面測繪儀器已經(jīng)難以滿足實際測繪的要求，因為這些儀器會受到地形條件以及季節(jié)的變化所影響，很可能導(dǎo)致最后得出的數(shù)據(jù)不夠精確。再者地質(zhì)測繪工作的工作量巨大，如果僅僅依靠人力來完成耗時也比較長，這些缺點的存在限制了煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。將GPS技術(shù)應(yīng)用于地籍測繪之中，可以有效減少對于人力和物力資源的使用，同時還能夠節(jié)約大量的時間，并且受外界條件的影響較小，能夠一次性測繪大面積的區(qū)域，提供更加精確的信息，可以說更能夠為礦區(qū)的安全生產(chǎn)提供建設(shè)性的意見，因此更具有實用價值。

3 GPS技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用

第一，GPS用于礦井三維模型的建立。GPS技術(shù)可以采集地籍的各種信息，并且將這些數(shù)據(jù)快速的傳輸?shù)娇刂贫?，有了這些詳細的數(shù)據(jù)就可以運用CAD軟件對礦區(qū)所在的地質(zhì)情況進行制圖，以此來指導(dǎo)生產(chǎn)活動的進行。運用CAD進行制圖時首先就是要對特征點進行處理，根據(jù)特征點之間的聯(lián)系來明確各建筑的俯視線和軸側(cè)線等，畫出大致的圖形。首先，在CAD軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)上，對特征點予以處理。在實際測繪中，利用CAD軟件進行連線，其連線依據(jù)就是特征點之間的聯(lián)系，并且明確建筑俯視線、軸側(cè)線，進而予以畫圖。其次，根據(jù)建筑軸線情況對數(shù)據(jù)展開擬合與完善，可以從畫線圖著手，將建筑外部軸線當(dāng)成是擬合依據(jù)，進而對建筑主軸線數(shù)據(jù)予以修正、對比、優(yōu)化，從而有效提高測繪工作效益。最后，三維模型構(gòu)建。在模型構(gòu)建過程中，也需要利用CAD軟件的虛擬操作，在畫線圖的基礎(chǔ)上，構(gòu)建窗戶圖層、墻壁圖層、柱圖層等。在繪制礦區(qū)的地質(zhì)情況時，一定要弄清楚不同地區(qū)的土質(zhì)狀況，確保數(shù)據(jù)無誤才能夠進行繪圖操作，將不同的土質(zhì)狀況明確地標(biāo)明出來，然后通過拉伸或者渲染等處理形成三維的立體結(jié)構(gòu)，以對后期井下開采工作提供依據(jù)。

第二，GPS技術(shù)在地籍細部測量中的應(yīng)用。地籍細部測量是測定土地權(quán)屬的形狀、數(shù)量、界址點、位置以及線等，這是地籍測量的重要組成部分。采用RTK技術(shù)，能提高測繪時效性、測繪精度以及測繪效率。因此，需要加強RTK技術(shù)在地籍細部測量中的應(yīng)用。在開采區(qū)域內(nèi)使用GPSRTK技術(shù)，能擺脫頻繁換站和通視等限制，能實現(xiàn)多個流動站的通視。在實踐工作中，能充分滿足測量的可靠性和精度，也能節(jié)約測量時間。在礦井進行日常生產(chǎn)時，地籍細部測量的數(shù)據(jù)能夠很好地提供預(yù)防事故的依據(jù)，土地權(quán)屬的變動能夠及時得到反映，這樣就在安全事故發(fā)生之前達到了預(yù)警的效果，從而保證企業(yè)的安全生產(chǎn)，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

第三，手持GPS技術(shù)在地籍變更調(diào)查和動態(tài)監(jiān)控中的應(yīng)用。由于GPS技術(shù)覆蓋的范圍較廣，并且精確度也相對較高，能夠精確到1 m的范圍，因此利用手持GPS技術(shù)能夠更詳細地了解地籍的變更，對于中小型煤炭企業(yè)來說，如果沒有辦法建立起健全的大型地籍變動的監(jiān)護系統(tǒng)，利用手持GPS技術(shù)就能夠很好地記錄點、線、面變動的信息，從而為企業(yè)的生產(chǎn)提供依據(jù)。將手持GPS技術(shù)應(yīng)用于井下煤礦的測量之中，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本采集各種數(shù)據(jù)，采集的精確度也較高，耗時較少，可以說具有相當(dāng)高的應(yīng)用價值。當(dāng)然手持GPS技術(shù)也有一定的缺點，那就是受周圍條件的影響較大，如果井下位置較深，則有可能對信號的傳輸造成影響，降低地籍測量的精度，因此在井下進行地籍測繪時，還應(yīng)該注意結(jié)合全站儀進行使用，以提高測量的精度。

4 結(jié)語

GPS技術(shù)的應(yīng)用給地籍控制測繪領(lǐng)域帶來了新的技術(shù)改革。GPS技術(shù)具有自動化程度高、觀測速度快、定位精度高、節(jié)省經(jīng)費、經(jīng)濟效益高等優(yōu)勢，這些優(yōu)勢被運用在地籍測量中。同時，GPS技術(shù)的發(fā)展，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。隨著數(shù)據(jù)傳輸范圍的擴大，軟件系統(tǒng)解算功能的增強，可以預(yù)測，GPS技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣闊。

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Application of GPS in cadastral survey and mapping

Xie Xiangjun

(TaiyuanSurveyandMappingResearchInstitute,Taiyuan030002,China)

The paper introduces the features of the GPS technique including extensive application, highly automatic, speedy observation, accurate location, and rich in economic benefits, and illustrates the application technique for GPS technique in coal mine measure and cadastral surveying, so as to enhance the application of GPS technique.

GPS technique, mapping, feature, application

2015-06-27

謝向軍(1981- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)25-0212-02

P217

A