GPS技術(shù)在地籍測繪中的應用

楊國強+唐巖

摘要：本文針對GPS技術(shù)在地籍測繪的應用，介紹了GPS的構(gòu)成及其特點、GPS的作業(yè)模式、地籍測繪的內(nèi)容，以及GPS在地籍測繪的控制測量階段、地籍要素及地形要素的細部測量階段中的具體應用，希望能夠為地籍測繪提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；地籍測繪；RTK

引言：地籍測繪是土地管理工作的重要基礎，它是以地籍調(diào)查為依據(jù)，以測量技術(shù)為手段，從控制到碎部，精確測出各類土地的位置與大小、境界、權(quán)屬界址點的坐標與宗地面積以及地籍圖，以滿足土地管理部門以及國民經(jīng)濟建設部門的需要。隨著GPS的發(fā)展，地形與地籍要素的獲取發(fā)生了革命性的變化，GPS在地籍測繪的控制測量以及細部測量中發(fā)揮著巨大的作用，具有測量精度高、作業(yè)效率高、數(shù)字化程度高、節(jié)省費用等諸多優(yōu)點，是數(shù)字化地籍信息獲取的重要手段，探究并分析GPS技術(shù)在地籍測繪中的實際應用情況，一定程度上可為合理應用GPS技術(shù)提供參考，對地籍測繪工作也具有重要的實踐意義。

1GPS技術(shù)與地籍測繪概述

1.1GPS的構(gòu)成及其特點

GPS的構(gòu)成：GPS主要由GPS空間部分、地面監(jiān)控部分、用戶接收處理部分組成。GPS空間部分由24顆衛(wèi)星組成，24顆衛(wèi)星均勻分布在6個傾角為55°軌道平面內(nèi)。地面監(jiān)控部分是由主控站、監(jiān)控站和注入站組成。用戶接收處理部分是由GPS接收機、數(shù)據(jù)處理軟件及其終端設備等組成。

GPS的特點：GPS以高精度、觀測時間短、高效率、全天候、操作簡便等特點著稱。在實踐中證明，GPS相對定位的精度可達10-9，在精密定位中，靜態(tài)觀測的解的平面誤差小于1毫米；在靜態(tài)控制測量中，D級GPS控制網(wǎng)的一個時段的觀測只需要1小時，大大節(jié)省了觀測的時間成本，且GPS測量測站間不需要相互通視，這樣在點位的選擇上就更加靈活；GPS觀測不受白天、黑夜、天氣的影響，可以在一天之內(nèi)的任何時候進行。

1.2 GPS的作業(yè)模式

GPS的作業(yè)模式主要分為絕對（單點）定位和相對（差分）定位，而相對定位又分為靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位。在靜態(tài)相對定位中，需要兩臺以上GPS接收機同時工作，并獲得相應的觀測基線向量，同步和異步的觀測基線向量構(gòu)成了環(huán)形的閉合多邊形，這些多邊形被稱為同步環(huán)或異步環(huán)，通過同步環(huán)和異步環(huán)可以檢核觀測數(shù)據(jù)的多種誤差的影響，提高觀測的可靠性，在地籍測繪中主要用于等級測量控制網(wǎng)的布設；動態(tài)相對定位是由基準站和流動站組成，兩臺接收機同步觀測相同的衛(wèi)星，以確定流動站相對于基準站的位置，在地籍測繪中主要應用RTK技術(shù)進行碎部測量。

1.3地籍測繪的內(nèi)容

地籍測繪是為獲得地籍信息，對每宗土地進行現(xiàn)場測繪工作，主要內(nèi)容包括：（1）進行地籍控制測量，布設地籍控制點和地籍圖根控制點。（2）測繪權(quán)屬界線的界址點坐標。（3）測繪地籍圖，測算地塊和宗地的面積。（4）進行土地信息的動態(tài)監(jiān)測，進行地籍變更測量，以保證地籍成果的現(xiàn)勢性和準確性。

2 GPS技術(shù)在地籍測繪中的具體應用

2.1 GPS在地籍控制測量中的應用

地籍控制測量工作是地籍要素測量的基礎，目前地籍控制測量主要采用布設GPS靜態(tài)控制網(wǎng)的方法來實現(xiàn)，控制網(wǎng)的布設按照控制測量的基本原則和精度要求進行技術(shù)設計、選點、埋石、觀測、數(shù)據(jù)處理、獲取成果等測量工作。

GPS地籍控制網(wǎng)一般布設為D級或者E級，控制網(wǎng)精度指標主要是相鄰點基線分量中誤差D級水平分量20mm、垂直分量40mm、相鄰點間平均距離5km，E級水平分量20mm、垂直分量40mm、相鄰點間平均距離3km。GPS地籍控制網(wǎng)一般應逐級布設，在保證精度、密度等技術(shù)要求時可跨級布設。其中D級網(wǎng)閉合環(huán)或者符合路線的邊數(shù)不應大于8條，E級網(wǎng)不應大于10條，各級網(wǎng)點應均勻分布，新布設的GPS網(wǎng)應與國家高等級點進行聯(lián)測，聯(lián)測點數(shù)不應少于3點?？刂凭W(wǎng)網(wǎng)型應布設成邊聯(lián)式或邊點混聯(lián)式，保證技術(shù)設計的點位的平均設站數(shù)要求。GPS地籍測繪控制點的點位應滿足便于安置接收設備和操作，點位應選擇在穩(wěn)定堅實的巖石、土層、建筑物頂部等能長期保存及滿足觀測、擴展、使用條件的地點。選點時應遠離發(fā)射功率強大的無線電發(fā)射源、高壓線等距離不小于200m。點位周圍高度角15°以上無遮擋，交通方便，并有利于其他測量手段擴展和聯(lián)測。GPS觀測實施應擬定觀測調(diào)度方案，外業(yè)觀測數(shù)據(jù)應檢核數(shù)據(jù)剔除率、復測基線長度差、同步觀測環(huán)及獨立環(huán)閉合差等。各指標滿足要求，方能進行GPS網(wǎng)平差，順序應按照提取基線向量、三維無約束平差、約束平差和聯(lián)合平差、質(zhì)量分析與控制四步。

GPS地籍控制網(wǎng)的布設是否合理，觀測質(zhì)量是否合格，直接關(guān)系到后續(xù)的測量工作，是所有觀測工作的基礎，只有深入理解GPS理論并在實踐中總結(jié)經(jīng)驗，才能布設出高水平的控制網(wǎng)，做到既能方便的滿足觀測，又能更好的節(jié)省人力財力。

2.2 GPS在地籍要素及地形要素測繪中的應用

地籍要素和地形要素采集主要應用RTK技術(shù)，相對于傳統(tǒng)測量，RTK具有作業(yè)效率高的優(yōu)點，在一般地籍要素和地形要素采集過程中，尤其是郊區(qū)或者農(nóng)村平房等視野開闊，衛(wèi)星信號好的地區(qū)，RTK流動站僅需一人操作，每個點位僅需停留幾秒鐘，平均每人每天可采集上千個點坐標信息，大大提高了作業(yè)效率，節(jié)省了外業(yè)費用和時間。RTK技術(shù)可以全天候作業(yè)，不需要考慮兩點間的通視條件，也不需要考慮能見度的要求。定位精度高，沒有累計誤差，測圖精度均勻。RTK技術(shù)正朝著自動化集成化發(fā)展，測量員可以做到外業(yè)實時繪圖和屬性錄入，并能實時與內(nèi)業(yè)計算機進行數(shù)據(jù)傳輸。

結(jié)束語：綜上所述，隨著現(xiàn)代科技水平的發(fā)展，GPS技術(shù)水平日益提高，使地籍測繪工作發(fā)生了很大的變化，利用該測量技術(shù)，布點靈活、計算速度快，可以進行全天候測量，比常規(guī)地籍測繪更為高效和節(jié)省財力，GPS技術(shù)在實現(xiàn)地籍測繪的信息化、數(shù)字化發(fā)展中做出了巨大的貢獻。endprint