土地測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用

崔鵬

摘 要：GPS技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用使得其逐步的被應(yīng)用到各行各業(yè)中，其中土地測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用成為了現(xiàn)代土地測(cè)繪的特點(diǎn)，并展現(xiàn)出了其應(yīng)有的效益。文章首先針對(duì)GPS技術(shù)的原理進(jìn)行了分析，并介紹了該技術(shù)目前在土地測(cè)繪中的現(xiàn)狀，詳細(xì)的剖析了該技術(shù)的應(yīng)用，并對(duì)其技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：土地測(cè)繪；GPS技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：P204 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

一、技術(shù)原理和技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

無(wú)線電信號(hào)是GPS測(cè)量中所使用的信號(hào)，其接收設(shè)備通過(guò)其受到無(wú)線電信號(hào)的時(shí)間計(jì)算出距離，以此判斷衛(wèi)星的位置。即應(yīng)用了三角定位原則。該系統(tǒng)有兩種，一種是用于進(jìn)行高精度框架建立的全球性或全國(guó)性的GPS網(wǎng)，主要用于研究地球運(yùn)動(dòng)。而另一種則是區(qū)域性工作的GPS網(wǎng)，這種GPS網(wǎng)被用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)上。GPS的信號(hào)中用于測(cè)量的是其信號(hào)的調(diào)制碼或者載波，因此主要的觀測(cè)量是對(duì)載波相位以及偽距離的測(cè)量。在進(jìn)行地籍測(cè)繪時(shí)，所應(yīng)用的測(cè)量方式主要包括差分GPS定位以及RTK定位兩種。差分GPS定位其對(duì)精確定位依賴于基準(zhǔn)站發(fā)出改正數(shù)后，移動(dòng)站對(duì)這一改正數(shù)進(jìn)行接受和修正，通過(guò)結(jié)果來(lái)進(jìn)行定位。而RTK定位則更加精確，主要通過(guò)載波相位觀測(cè)實(shí)現(xiàn)，其定位是一種實(shí)時(shí)定位技術(shù)，精度可以達(dá)到厘米級(jí)。

我國(guó)在上世紀(jì)八十年代就已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)各種精密先進(jìn)的地面測(cè)量設(shè)備，例如數(shù)字水準(zhǔn)儀、精密測(cè)距儀以及電子經(jīng)緯儀和激光掃平儀，這些設(shè)備的應(yīng)用是我國(guó)工程測(cè)繪工作更加先進(jìn)，發(fā)展更加迅速的基礎(chǔ)，同時(shí)更加有利于我國(guó)工程測(cè)繪接受更加先進(jìn)的技術(shù)。GPS技術(shù)首先出現(xiàn)在美國(guó)，該技術(shù)的發(fā)明為測(cè)繪工作帶來(lái)了本質(zhì)性的革新，從1994年之后測(cè)繪工作利用了GPS開(kāi)始向著更加高效、快速、低耗和簡(jiǎn)便的方向發(fā)展，因此在土地測(cè)量工作中開(kāi)始被廣泛的予以使用。而隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，逐步的分為RTK實(shí)時(shí)定位和GPS差分定位兩種系統(tǒng)，且其定位精度越來(lái)越高。在地質(zhì)勘查、資源探點(diǎn)中，GPS技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)具有更加廣泛的發(fā)展空間。

二、地籍測(cè)量

1 地籍控制測(cè)量

在測(cè)繪工作中，GPS定位技術(shù)的應(yīng)用為測(cè)繪工作帶來(lái)了變革性的發(fā)展。尤其在地籍測(cè)量中，由于應(yīng)用了GPS技術(shù)，因而很多工作發(fā)生了巨大的變化，尤其在地籍控制測(cè)量中，GPS技術(shù)的影響極為深遠(yuǎn)。由于GPS對(duì)于網(wǎng)狀精度影響不大，且在地籍控制測(cè)量中，GPS技術(shù)并不要求通視，因而就免去了點(diǎn)位選擇這一個(gè)步驟。GPS技術(shù)在測(cè)量中的精度較高，并且測(cè)量效率高，具有自動(dòng)化以及全天候的特點(diǎn)，因此在我國(guó)很多區(qū)域的地籍控制測(cè)量中GPS技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始廣泛被應(yīng)用開(kāi)來(lái)。

2 網(wǎng)點(diǎn)的密度以及精度要求

地籍控制網(wǎng)點(diǎn)主要是為了確定土地權(quán)屬范圍，而其密度以及精度要求也是服務(wù)于這一特征點(diǎn)，也就是日常中經(jīng)常提到的界址點(diǎn)。地籍測(cè)量的任務(wù)主要是為測(cè)繪地籍圖以及制作宗地圖提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。依照測(cè)區(qū)范圍的差異即以先后次序的區(qū)分可以將網(wǎng)點(diǎn)密度分為加密控制網(wǎng)以及首級(jí)控制網(wǎng)兩種。但是由于受到了城鎮(zhèn)界址點(diǎn)密度較大的影響，網(wǎng)點(diǎn)電位精度必須予以保障，需要增大控制點(diǎn)密度，從而方便對(duì)界址點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，有時(shí)甚至需要增加圖根導(dǎo)線，從而方便界址點(diǎn)的測(cè)量。

3 位置基準(zhǔn)點(diǎn)的影響

基準(zhǔn)點(diǎn)在GPS中也有三種分類(lèi)，分別為方向基準(zhǔn)、位置基準(zhǔn)以及尺寸基準(zhǔn)。在城鎮(zhèn)地籍控制網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程匯總，若是使用常規(guī)手段，則需要應(yīng)用到國(guó)家控制點(diǎn)，但是若沒(méi)有相應(yīng)的控制點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，那么起算點(diǎn)會(huì)采用假定坐標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算，從而建立起一個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)系。GPS技術(shù)所得到的坐標(biāo)系為三位坐標(biāo)差，因此其在參考面上的位置基準(zhǔn)會(huì)直接影響到GPS的網(wǎng)形。精確起算數(shù)據(jù)主要被應(yīng)用在GPS網(wǎng)高差較大的情況中。GPS網(wǎng)在橢球面上的投影會(huì)受到位置基準(zhǔn)的影響，因此精確測(cè)定高程可以通過(guò)常規(guī)方法進(jìn)行。

4 地籍細(xì)部測(cè)量

該種測(cè)量是為了確定每塊土地界址點(diǎn)以及形狀、位置等信息的測(cè)量手段，是對(duì)權(quán)屬以及土地線的確定，在地籍調(diào)查中，細(xì)部測(cè)量是重要組成。在相關(guān)規(guī)則中，在地籍細(xì)部測(cè)量上要求城鎮(zhèn)外圍的地籍測(cè)量中其界址點(diǎn)的距離誤差允許值為10cm。而村莊中的界址點(diǎn)以及一些隱蔽性的界址點(diǎn)，誤差可以超過(guò)10cm，但是應(yīng)當(dāng)小于15cm。而這一精度要求在利用了RTK技術(shù)的測(cè)繪中，完全可以達(dá)到。

三、GPS測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)越性

GPS測(cè)量系統(tǒng)目前是在導(dǎo)航定位領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的系統(tǒng)，相比于其他測(cè)量技術(shù)具有多功能、全天候、高效率、操作簡(jiǎn)便、精度高、應(yīng)用廣泛等諸多優(yōu)點(diǎn)，有較強(qiáng)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

GPS的測(cè)量自動(dòng)化程度高，在觀察中的測(cè)量員主要只需按照和開(kāi)關(guān)儀器、采集環(huán)境的氣象數(shù)據(jù)、量取天線高、監(jiān)視儀器工作狀態(tài)等簡(jiǎn)單操作。其余的如衛(wèi)星的跟蹤觀察、記錄、捕獲等都可由儀器自動(dòng)完成。GPS用戶接收機(jī)通常質(zhì)量輕、體積小、自動(dòng)化程度高，野外測(cè)量時(shí)，甚至只需一鍵開(kāi)關(guān)，方便使用和攜帶。

GPS衛(wèi)星很多，在均勻的分布下保證了全球地面覆蓋率，任何時(shí)候在地球上的任何地點(diǎn)都可進(jìn)行觀測(cè)工作，通常只在雷雨天氣下不適宜觀測(cè)，多數(shù)情況不受天氣的影響?？梢哉f(shuō)，GPS定位技術(shù)的發(fā)展是經(jīng)典測(cè)量技術(shù)的一次打突破。它不僅是經(jīng)典的測(cè)量理論及方法發(fā)生了深刻的改變，還使得測(cè)量學(xué)和其他學(xué)科之間有了滲透性的交流，促進(jìn)了測(cè)繪科學(xué)的發(fā)展。

GPS接收機(jī)與紅外儀器的標(biāo)稱分辨率可謂旗鼓相當(dāng)，并且隨著間隙距離的進(jìn)一步增加，GPS的測(cè)量更具有優(yōu)越性和可操作性。同時(shí)GPS能夠提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標(biāo)。測(cè)量中，不僅可以精確測(cè)出觀測(cè)站平面位置，還可以準(zhǔn)確測(cè)量觀測(cè)站的大地高程，這一特點(diǎn)，為研究大地準(zhǔn)面的性質(zhì)和確立地面點(diǎn)高程開(kāi)辟了新途徑，也為航空攝影等提供了重要的高程數(shù)據(jù)。

結(jié)語(yǔ)

在測(cè)繪工作中，GPS技術(shù)的應(yīng)用所帶來(lái)的方法和技術(shù)對(duì)人們的思維以及視野都一種變革性的改變，同樣也是測(cè)繪界的一大革新。GPS的高速高效以及獨(dú)具特色和多元化功能使得工程測(cè)繪得到了更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，令工程測(cè)量在開(kāi)拓范圍以及發(fā)展空間上更加廣闊，同時(shí)保證了測(cè)繪質(zhì)量為工程施工提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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