淺析GPS測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪控制測(cè)量中的應(yīng)用

陸慧 劉賓 常嘉偉

【摘要】GPS是Global Positioning System的簡(jiǎn)稱(chēng)--即全球定位系統(tǒng)，GPS測(cè)量技術(shù)具有全方位觀(guān)測(cè)、精確度高、計(jì)算速度快、布點(diǎn)靈活等特點(diǎn)。在地籍測(cè)繪控制測(cè)量中，采用GPS測(cè)量技術(shù)能有效的提高了地籍測(cè)繪控制測(cè)量的準(zhǔn)確性，擴(kuò)大了地籍測(cè)繪控制點(diǎn)的范圍，為地籍測(cè)繪控制測(cè)量提供了極大的方便。本文首先概述了地籍測(cè)繪控制測(cè)量，論述了地籍測(cè)繪控制測(cè)量中GPS測(cè)量技術(shù)，最后探討分析了GPS測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪控制測(cè)量中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】地籍測(cè)繪；控制測(cè)量；GPS測(cè)量技術(shù)；應(yīng)用

GPS全球定位系統(tǒng)擁有全天候、精度高、操作簡(jiǎn)便、高效益的特點(diǎn)。將GPS衛(wèi)星定位技術(shù)用于地籍測(cè)繪控制測(cè)量中，極大的減輕了工作人員的工作量，提高了地籍測(cè)量工作的工作效率，并且GPS測(cè)量技術(shù)有效的提高了地籍測(cè)量的精確度。以下就GPS測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪控制測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

一、地籍測(cè)繪控制測(cè)量的概述

GPS測(cè)量技術(shù)廣泛的應(yīng)用地籍測(cè)繪控制測(cè)量中，對(duì)地籍測(cè)繪控制測(cè)量有十分重要的作用。地籍測(cè)繪控制測(cè)量是指在地籍測(cè)繪工作前，為滿(mǎn)足地籍基礎(chǔ)控制和地籍圖繪制的需求，以地籍區(qū)域?yàn)闇y(cè)量范圍，采用三角測(cè)量、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、全球定位系統(tǒng)（GPS）等方法測(cè)定地籍基本控制點(diǎn)的過(guò)程。地籍平面控制網(wǎng)分為基本控制網(wǎng)和地籍圖根控制網(wǎng)，基本控制網(wǎng)分為一、二級(jí)控制網(wǎng)和二、三、四等控制網(wǎng)。在進(jìn)行地籍測(cè)繪控制測(cè)量時(shí)，要根據(jù)測(cè)量規(guī)模、測(cè)繪地籍圖、各等級(jí)控制網(wǎng)合理的控制測(cè)量點(diǎn)，確保地籍測(cè)繪的全面性和準(zhǔn)確性。

二、地籍測(cè)繪控制測(cè)量中GPS測(cè)量技術(shù)

在地籍測(cè)繪控制測(cè)量中，差分GPS定位和RTK定位是GPS測(cè)量技術(shù)應(yīng)用最廣泛的兩種方法，以下分別對(duì)這兩種方法進(jìn)行分析。

1、差分GPS定位。差分GPS定位根據(jù)基準(zhǔn)站發(fā)送信息的方式可以分為偽距差分、載波相位差分、位置差分、相位平滑偽距差分等四種方式。這四種方式都是基準(zhǔn)站將需改正數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)站中，由移動(dòng)站進(jìn)行數(shù)據(jù)修正，從而獲得精準(zhǔn)的定位結(jié)果，不同點(diǎn)是需改正的數(shù)據(jù)內(nèi)容和差分定位精度不相同。本文以偽距差分進(jìn)行分析。偽距差分是目前在應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)計(jì)算出基準(zhǔn)站和可見(jiàn)衛(wèi)星的距離，將計(jì)算的距離和含有誤差的測(cè)量值進(jìn)行相比較，然后將衛(wèi)星的測(cè)距誤差傳遞給用戶(hù)，用戶(hù)根據(jù)測(cè)距誤差修正測(cè)量偽距，然后消除公共誤差，求出自身的位置，提高定位的精準(zhǔn)度。偽距差分GPS定位的特點(diǎn)是精確度很高，偽距改正數(shù)可以直接進(jìn)行修正，不需要改變當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo)；基準(zhǔn)站能將衛(wèi)星的改正數(shù)全部提取出來(lái)，用戶(hù)可以任意接收4顆衛(wèi)星的改正數(shù)。

2、RTK定位。RTK定位技術(shù)是一種載波相位觀(guān)測(cè)值動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，RTK定位技術(shù)能隨時(shí)提供觀(guān)測(cè)點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，其定位的精確度可達(dá)cm級(jí)。采用RTK定位技術(shù)，基準(zhǔn)站能將測(cè)量點(diǎn)的觀(guān)測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息傳遞通過(guò)數(shù)據(jù)連接傳遞給流動(dòng)站，流動(dòng)站具有很強(qiáng)的信息處理能力，能在不到1s的時(shí)間內(nèi)對(duì)基準(zhǔn)站傳遞的數(shù)據(jù)和采集的GPS觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且數(shù)據(jù)定位可達(dá)cm級(jí)，流動(dòng)站既能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，也能處于靜止的工作狀態(tài)。在固定整周未知數(shù)解后，只要保持4顆以上的衛(wèi)星相位觀(guān)測(cè)值和相關(guān)幾何圖形，流動(dòng)站就能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。RTK定位技術(shù)的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理，因此，RTK定位技術(shù)對(duì)基準(zhǔn)站接收機(jī)的要求很高，要求基準(zhǔn)站接收機(jī)能對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)。

三、GPS測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪控制測(cè)量中的應(yīng)用分析

地籍測(cè)繪控制測(cè)量采用GPS測(cè)量技術(shù)，不需要進(jìn)行相互通視，這樣就能避免地籍測(cè)繪控制測(cè)量中，控制點(diǎn)的選取具有局限性，從而保證了地籍測(cè)繪控制測(cè)量的全面性。GPS定位技術(shù)的發(fā)展為地籍測(cè)繪控制測(cè)量工作提供了極大的變化，GPS地籍測(cè)繪控制測(cè)量和常規(guī)的地面控制測(cè)量相似，也是分為技術(shù)設(shè)計(jì)、外業(yè)實(shí)施、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理等三個(gè)過(guò)程。

1、外業(yè)實(shí)施。GPS測(cè)量外業(yè)實(shí)施可以分為外業(yè)準(zhǔn)備、外業(yè)觀(guān)測(cè)、成果分析等三個(gè)部分。外業(yè)準(zhǔn)備的主要工作是設(shè)計(jì)技術(shù)和選點(diǎn)埋石，在設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，要綜合考慮觀(guān)測(cè)范圍、測(cè)量任務(wù)、測(cè)量精度等；選著的測(cè)量點(diǎn)要盡量和原來(lái)的側(cè)臉點(diǎn)重合，測(cè)量點(diǎn)要選擇在視野開(kāi)闊的地區(qū)，盡量避免電視臺(tái)、變電站等設(shè)備，測(cè)量點(diǎn)的交通要方便。外業(yè)觀(guān)測(cè)是利用基準(zhǔn)站接收機(jī)對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理。成果分析是指利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)GPS測(cè)量的重復(fù)邊差、同步環(huán)閉合差、非同步多邊形閉合差等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)誤差進(jìn)行修正。GPS測(cè)量系統(tǒng)利用外業(yè)測(cè)量的數(shù)據(jù)構(gòu)建GPS控制網(wǎng)，對(duì)各控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行約束平差，從而確定地籍測(cè)繪控制測(cè)量值。

2、GPS地籍控制網(wǎng)的建立。（1）地籍測(cè)繪控制測(cè)量的精確度。地籍測(cè)繪控制測(cè)量是對(duì)地籍圖根控制點(diǎn)和地籍基本控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)設(shè)，是建立基礎(chǔ)地籍資料及地籍動(dòng)態(tài)管理的基本工作。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，地籍平面控制網(wǎng)的布設(shè)可以分為二、三、四級(jí)三角網(wǎng)、一、二級(jí)導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)、GPS網(wǎng)，采用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地籍控制，不需要布設(shè)常規(guī)三角網(wǎng)，只需要根據(jù)測(cè)設(shè)范圍及城鎮(zhèn)規(guī)模，確定合理的控制點(diǎn)，從而保證地籍測(cè)繪控制測(cè)量的全面性和準(zhǔn)確性。（2）基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。GPS的基準(zhǔn)包括網(wǎng)的基準(zhǔn)、尺度基準(zhǔn)、方向基準(zhǔn)等三部分，GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)是指GPS網(wǎng)位置的確定，在確定網(wǎng)的位置時(shí)，可以固定網(wǎng)中一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，或者利用自由網(wǎng)穩(wěn)擬平差確定網(wǎng)位置的基準(zhǔn)。自由網(wǎng)穩(wěn)擬平差是一種最小約束法，用最小約束法平差GPS網(wǎng)，對(duì)網(wǎng)的尺度和方向沒(méi)有很大的影響，平差后網(wǎng)的尺度、方向、精確度是不變的，但網(wǎng)的位置及點(diǎn)位精度會(huì)發(fā)生變化，在網(wǎng)中選出固定坐標(biāo)點(diǎn)后，確定網(wǎng)的位置基準(zhǔn)時(shí)，會(huì)GPS網(wǎng)的尺度和方向產(chǎn)生一定的影響，其影響程度和觀(guān)測(cè)值的精確度相關(guān)。（3）選點(diǎn)和觀(guān)測(cè)方案的確定。GPS測(cè)量站不需要相互通視，GPS網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)靈活性比較強(qiáng)，因此，GPS測(cè)量選點(diǎn)工作比傳統(tǒng)的出控制測(cè)量選點(diǎn)簡(jiǎn)單。選點(diǎn)的準(zhǔn)確性對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大的影響，在進(jìn)行選點(diǎn)前，要充分收集測(cè)量范圍的相關(guān)地理信息，掌握原來(lái)測(cè)量點(diǎn)的分布情況，選點(diǎn)的位置要遠(yuǎn)離大功率電視塔、大功率雷達(dá)、發(fā)射天線(xiàn)等，選擇的測(cè)量點(diǎn)要盡量在平面上，不要選擇在坡面上，選擇的控制點(diǎn)要便于觀(guān)測(cè)，交通位置要方便。控制點(diǎn)的間距不需要固定，可長(zhǎng)可短，在GPS網(wǎng)中最長(zhǎng)邊可以達(dá)到20km-30km，最短邊可以達(dá)到600m-1000m。觀(guān)測(cè)衛(wèi)星的位置對(duì)GPS定位的精確度有很大的影響，為保證觀(guān)測(cè)的最佳時(shí)段，在確定觀(guān)測(cè)方案時(shí)，要編制GPS衛(wèi)星可見(jiàn)圖。在進(jìn)行GPS定位時(shí)，衛(wèi)星和觀(guān)測(cè)點(diǎn)組成的幾何圖形，無(wú)論是相對(duì)定位，還是絕對(duì)定位都不能超過(guò)設(shè)定的要求。GPS網(wǎng)的規(guī)模、基準(zhǔn)站接收機(jī)的數(shù)量、定位的精確度等，要根據(jù)實(shí)際情況確定。

結(jié)束語(yǔ)

地籍測(cè)繪控制測(cè)量是土地管理工作的基礎(chǔ)，為保證地籍測(cè)繪控制測(cè)量的準(zhǔn)確性，需要建立一套完整的地籍?dāng)?shù)據(jù)收集、整理、儲(chǔ)存管理系統(tǒng)，GPS測(cè)量技術(shù)是目前常用的地籍測(cè)繪控制測(cè)量技術(shù)，GPS測(cè)量技術(shù)是在傳統(tǒng)的測(cè)量方式的基礎(chǔ)上，利用衛(wèi)星空間定位技術(shù)，能有效的解決傳統(tǒng)測(cè)量方式中無(wú)法解決的難點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳喬姑.淺談GPS技術(shù)在地籍測(cè)繪控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2013（05）

[2]趙春陽(yáng)，尚亮.GPS技術(shù)在地籍控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].地理空間信息，2012（02）

[3]王小龍，葛亞建，吳光耀.GPS技術(shù)在地籍控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技信息，2010（20）

[4]馬永健等.GPS測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（05）

窗體頂端

[5]李立臣.GPS測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（24）

窗體底端