淺談GPS技術(shù)在地籍測繪控制測量中的應(yīng)用

金寶

摘要：GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）在目前地籍測繪控制測量中的運(yùn)用非常普遍。因為GPS用于位置確定高精確度、測量誤差不疊加，有隨時定位的特點，而且不受空間限制影響的特點，普遍應(yīng)用于檢測控制和地區(qū)較為空曠的局部檢測。國家在高速發(fā)展的過程中，政府要重新高標(biāo)準(zhǔn)的對國土面積利用狀況和國土上建筑等的位置及歸屬進(jìn)行測量。GPS的運(yùn)用，在很大程度上區(qū)別于往常的一些手段辦法，提高了操作的準(zhǔn)確度，而且效率也有了明顯的改善。本文將分析闡述就現(xiàn)代國家平面操作中的第1、2、3、4等，城市平面操作中的第2、3、4等，地形測定的圖根操作網(wǎng)布設(shè)規(guī)格以及GPS的靜、動態(tài)測定，并研究對GPS系統(tǒng)在現(xiàn)代地籍測繪操作中的運(yùn)用。希望將來能為GPS系統(tǒng)在地籍測繪發(fā)展運(yùn)用中提供有利的信息。

關(guān)鍵詞：GPS系統(tǒng)；地籍測繪；控制測量；相關(guān)研究

我國發(fā)展過程的不斷加速，人口也在迅速的增長，國家逐漸重視土地的應(yīng)用價值，這對地籍測繪的精準(zhǔn)性和實用性提出了很高的要求。出現(xiàn)并且成功使用在地籍測繪操作測定工作中GPS系統(tǒng)，很大地提高了地籍測繪的工作效率，從根本上使測繪工作的方式方法發(fā)生了改變。有效選擇控制點位，實現(xiàn)高精操作在地籍測繪控制中應(yīng)用GPS技術(shù)，應(yīng)用優(yōu)勢有很多。結(jié)合城鄉(xiāng)地籍測繪案例，周詳?shù)姆治隽嗽诨究刂撇僮?、圖根控制操作中GPS系統(tǒng)的運(yùn)用辦法，對其室外測繪的實施經(jīng)過和其后的數(shù)據(jù)加工整理過程進(jìn)行了剖析和論述。

一、地籍測繪控制測量與GPS技術(shù)的相關(guān)分析

（一）地籍測繪的控制測量分析

地籍測繪是指在地籍作圖前期準(zhǔn)備工作中，為適應(yīng)地籍基本的操作和測制戶地圖的需要，大小是地籍區(qū)或地籍分區(qū)，基本是國家等級點，運(yùn)用三角測量、定位系統(tǒng)定位等方法，測定基本操作點和圖根操作點的過程?？刂凭W(wǎng)包括為二、三、四等控制網(wǎng)和一、二級控制網(wǎng)。在測繪戶地圖過程中，根據(jù)不同的城市規(guī)模大小，各個級別的控制網(wǎng)均可作為測區(qū)內(nèi)最高等級的控制網(wǎng)。

地籍測繪是對地塊權(quán)屬邊界的邊界點坐標(biāo)進(jìn)行高精準(zhǔn)度的測定，并根據(jù)要求把土地分成大小不一的份額連同附屬物的地點、大小、從屬關(guān)系和應(yīng)用狀況等元素作圖在圖紙上和記錄在地籍測繪表冊中的測繪工作。戶地測量最終包括數(shù)據(jù)集（控制點和界址點坐標(biāo)等）、戶地圖和地籍冊。應(yīng)用于戶地管理中的專業(yè)測量——地籍測量，在地籍管理中確定宗地的土地權(quán)屬界線、地點、大小、多少等地籍要素的需求而展開的測量和大小計算工作方面都有著很多應(yīng)用。戶地圖是戶地測量的重要成果之一，因此戶地圖繪圖在地籍測量乃至戶地管理中都起著非常重要的作用。地籍考量的主要囊括地籍考查、地籍平面控制考量、土地邊界點的考定、戶地圖的繪制和土地面積大小的計算等。

（二）GPS技術(shù)原理的簡介

GPS是指利用地球太空軌道中確定位置的衛(wèi)星，根據(jù)距離交會法以三角測量的原理來進(jìn)行，在整個地球范圍內(nèi)的隨時確定位置和導(dǎo)航的完整體系。GPS體系的前身是一種子午儀衛(wèi)星體系，在定位過程中將確定位置的衛(wèi)星和接收機(jī)間的距離量作為基本觀測量，所處位置所能收連接到的衛(wèi)星數(shù)越多，解析出來的地點就更精準(zhǔn)。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平上，這就保證了至少有4顆衛(wèi)星可以被連接到，根據(jù)載波相位測量，分析計算出信號到接收機(jī)之間的距離和載波傳輸?shù)臅r間，然后根據(jù)各衛(wèi)星所計算出的位置信息進(jìn)行多個等距球面疊加計算，然后就能夠獲得用戶的經(jīng)緯度、所處位置海拔高度、運(yùn)行狀態(tài)以及時間等相關(guān)數(shù)據(jù)。固定空間或固定地球坐標(biāo)系統(tǒng)，是在GPS的測量中最普遍使用的兩類坐標(biāo)系統(tǒng)。依據(jù)需要變換座標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換級數(shù)，從而實現(xiàn)依次來進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)坐標(biāo)的推算。

（三）GPS技術(shù)的應(yīng)用原理分析

GPS的接收裝置通過接收測量衛(wèi)星信號的傳輸時間來計算兩者之間的距離，從而計算出接收裝置所處的地點坐標(biāo)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)可分為兩大類，一類是全國或全球性的高精準(zhǔn)度型定位網(wǎng)，作為高精準(zhǔn)度數(shù)據(jù)坐標(biāo)定位，應(yīng)用于軍事、科學(xué)研究等方面。另外一類是局部性座標(biāo)衛(wèi)星定位網(wǎng)，主要應(yīng)用于位置導(dǎo)航等方面。由于在測量方面可以使用全球定位衛(wèi)星信號的載波和調(diào)制碼，所以常常以載波信號的相位觀測量來計算距離。在戶地測繪中，GPS的測量方式可分為RTK定位及差分衛(wèi)星定位。RTK定位是載波相位實時動態(tài)差分定位技術(shù)，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。差分衛(wèi)星定位由地面基準(zhǔn)站發(fā)出改正數(shù)，通過接收端接受和修正結(jié)果來實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

二十世紀(jì)八十年代以來，我國已有許多有高科技高水平的土地測量儀表，如全站儀、羅盤儀、精密測距儀等等，為我國的工程測量向信息化、現(xiàn)代化的高速發(fā)展提供的非常有益的作用。一九九四年全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的成功建成后，為測繪工作帶來了實質(zhì)性的幫助。由于定位系統(tǒng)（GPS）定位速度快、節(jié)省費(fèi)用、工作效率高、高精確度、操作控制較為簡單等特性，在土地的測量中被普遍應(yīng)用。我國的衛(wèi)星定位技術(shù)現(xiàn)在被很大程度的運(yùn)用，包括國家大地網(wǎng)、工程控制網(wǎng)、城市控制網(wǎng)等各領(lǐng)域，并且伴隨著全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的發(fā)展，定位精度的每年都有很大的提升，在地質(zhì)勘察測量、自然資源探測定位等領(lǐng)域?qū)懈鼮閷挿旱倪\(yùn)用前景。

（四）對GPS技術(shù)地籍控制網(wǎng)點的相關(guān)信息分析

可以說進(jìn)行整個測區(qū)的控制測量是地籍測量中的最基礎(chǔ)最關(guān)鍵的任務(wù)，它是測繪地籍圖以及對數(shù)據(jù)采集的前提。地籍控制網(wǎng)絡(luò)站點的分布與精密度則是為了滿足在測區(qū)內(nèi)地塊的權(quán)屬界的某個特征點，也就是對界址點的服務(wù)。所以全測區(qū)的控制測量作為地籍測量的首要任務(wù)，它是制作測繪地籍圖所需要的數(shù)據(jù)基本條件。控制網(wǎng)點的密度根據(jù)整個測區(qū)面積以及它的先后順序可分為加密性控制網(wǎng)和首級控制網(wǎng)。由于城鎮(zhèn)內(nèi)邊界點分布狀況加大受到局限，因此在保障網(wǎng)點的精密度時，控制點的分布狀況需要增加到有利于測定邊界點的程度，同時為了能夠在圖根點上直接測量邊界點可能還需在GPS網(wǎng)下添加圖根導(dǎo)線。當(dāng)然在布置圖根導(dǎo)線的時候所考慮的因素同樣也是很多的。

二、GPS技術(shù)在地籍控制測量中的相關(guān)應(yīng)用

（一）在地籍細(xì)部測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用

工程實踐表明，地籍細(xì)部測量是在整體地籍控制測量的前提上來實行的，它的主要目的就是為了測定出每一塊土地的權(quán)屬界址點位置，它的形狀、面積等基本信息，這些也是在地籍調(diào)查中不可或缺的重要的組成部分。在地籍調(diào)查的準(zhǔn)則里說到，在進(jìn)行地籍表面操作測定中的地籍精密測定時，城鎮(zhèn)外圍界址點與街坊內(nèi)明顯的界址點之間距離所允許產(chǎn)生的誤差有十厘米；比較隱蔽的界址點和村莊內(nèi)部的界址點則允許有誤差十五厘米。所以在利用GPS技術(shù)時，是絕對能夠滿足所要求的精度范圍的。地籍精密測定工作的主要內(nèi)容首先是對大地歸屬界址點以及其它地籍重要因素的測定；其次是繪制最基礎(chǔ)的地籍圖，還要進(jìn)行面積的計算。此外是地籍細(xì)部測量在測定土地權(quán)屬界址點時所用到的幾種方法：1、將測區(qū)內(nèi)的所有界址點的位置根據(jù)實際所測的數(shù)據(jù)按照公式進(jìn)行解析并計算出它的坐標(biāo)，稱為解析法；2、用解析法來測定測區(qū)外圍的邊界點和測區(qū)內(nèi)部比較明顯的界址點的坐標(biāo)，而測區(qū)內(nèi)其他的邊界點位置則是依靠勘測丈量得出的數(shù)值來確定，這叫部分剖析法；3、所有界址點的坐標(biāo)都不測定，而是全部依靠勘測丈量得出的數(shù)值來確定界址點坐標(biāo)，這是屬于圖解法。

（二）GPS技術(shù)測量的特點

目前在導(dǎo)航與定位領(lǐng)域里應(yīng)用最為普遍的系統(tǒng)就是GPS測量系統(tǒng)，和其他的測量技術(shù)相比它具有效率高、操作簡單以及精度較高還應(yīng)用范圍廣等很多的優(yōu)點，其發(fā)展前景是很可觀的。

GPS測量其自動化程度比較高，在測量過程中，技術(shù)人員只需進(jìn)行開關(guān)儀表、采集環(huán)境的氣象數(shù)據(jù)、量取線高、監(jiān)控儀表工作等比較簡單的操作，而其他工作都是由儀表來自動解決的。GPS用戶接收機(jī)一般是形小且質(zhì)輕，自動化程度還比較高。在野外測量的時候，有時完全只需一鍵開關(guān)，這大大加強(qiáng)了它的實用性：便于攜帶和使用。

三、小結(jié)

利用GPS技術(shù)進(jìn)行地籍測量，不存在常規(guī)三角網(wǎng)布設(shè)時要求近似等邊的要求，對于GPS技術(shù)的研究、開發(fā)以及利用為地籍測繪帶來了新的方法和新的技術(shù)，一定程度上改變了人們對測繪測量的思維方式，同時開闊了人們的眼界，更是測繪界的一次偉大的變革。其精度高、運(yùn)作速度快、費(fèi)用量少、操作簡單，方便、控制點之間不需要通視等優(yōu)點，更是極大提高了工作人員的工作效率，避免了常規(guī)地籍測量中控制點位選取的局限條件，為地籍測量的施工質(zhì)量提供了一個夯實的基礎(chǔ)保證。