GPS 技術(shù)對(duì)地籍測(cè)繪的作用分析

■鄒敏敏 ■江西省煤田地質(zhì)勘察研究院，江西 南昌 330001

1 GPS 技術(shù)概述

1.1 GPS 技術(shù)的定位原理

如圖所示，將高速運(yùn)轉(zhuǎn)衛(wèi)星的瞬間位移記錄為計(jì)算的起始數(shù)據(jù)，并結(jié)合交匯于空間距離后方的觀測(cè)方法，計(jì)算出GPS 衛(wèi)星與其接收器兩者之間的距離長(zhǎng)度。在確保其距離數(shù)值正確性的基礎(chǔ)上，再通過記錄多個(gè)GPS 衛(wèi)星與其接收器兩者之間的距離長(zhǎng)度，整理記錄好的距離數(shù)據(jù)，進(jìn)行仔細(xì)的分析比對(duì)，再將GPS 接收器的準(zhǔn)確方位確定下來。

圖1 GPS 定位系統(tǒng)的工作原理

1.2 GPS 技術(shù)的主要特點(diǎn)

定位速度快，測(cè)量時(shí)間短，對(duì)于遠(yuǎn)距離的定位與測(cè)量，耗時(shí)不多于20 分鐘;定位的準(zhǔn)確率高，還可進(jìn)行隨時(shí)定位;提供的坐標(biāo)已發(fā)展為三維坐標(biāo)，有利于實(shí)現(xiàn)測(cè)量信息的資源共享。

2 GPS 技術(shù)應(yīng)用于地籍測(cè)繪

2.1 應(yīng)用于地籍測(cè)繪中的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)

2.1.1 應(yīng)用于地籍測(cè)繪中的優(yōu)勢(shì)

首先，由于GPS 測(cè)量設(shè)備在外形方面具有體積小、重量輕特點(diǎn)，且在功能方面具有自動(dòng)化、智能化的優(yōu)勢(shì)，所以易使用，從而提高了地籍測(cè)繪的工作效率。同時(shí)，GPS 技術(shù)不用于常規(guī)的測(cè)量方法那樣操作繁瑣，它只需安排一個(gè)工作人員對(duì)要求的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行程序簡(jiǎn)單地快速測(cè)量，既降低了測(cè)量成本，又節(jié)省了人力資源;其次，GPS 技術(shù)定位的準(zhǔn)確率很高，只要保證測(cè)站點(diǎn)與衛(wèi)星之間的通視順暢，那么便可不論距離遠(yuǎn)近，不論有無現(xiàn)場(chǎng)基準(zhǔn)控制測(cè)點(diǎn)，也不論是否受到肉眼視線約束，都能完成準(zhǔn)確率較高的測(cè)量與定位操作，且完成時(shí)間大大縮短。同時(shí)，又因?yàn)榭刂茰y(cè)站點(diǎn)之間的無通視需求被撤銷，從而可節(jié)省一大筆數(shù)目的標(biāo)志建造與設(shè)置成本;接著，GPS 技術(shù)提供的坐標(biāo)為精準(zhǔn)系數(shù)較高的三維坐標(biāo)，可保證全天候不間斷作業(yè)，時(shí)刻為地籍測(cè)繪準(zhǔn)備著。另一方面，由于GPS 定位系統(tǒng)納入國(guó)際統(tǒng)一坐標(biāo)系中進(jìn)行計(jì)算，所以各項(xiàng)測(cè)量結(jié)果可以跨越時(shí)間和空間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享。最后，由于兩個(gè)測(cè)量站點(diǎn)之間的架設(shè)距離不再被完全限制，而是能夠根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活調(diào)整，因此在進(jìn)行測(cè)量與定位精度的操作過程中，GPS 控制網(wǎng)幾何圖形不再能夠直接影響到結(jié)結(jié)果的精準(zhǔn)度。

2.1.2 應(yīng)用于地籍測(cè)繪中的缺點(diǎn)

處在密集區(qū)域的多路徑效應(yīng)會(huì)使得GPS 測(cè)量的精度大大降低。由于GPS 接收機(jī)無法接收到充分的衛(wèi)星信號(hào)而導(dǎo)致測(cè)量工作無法正常進(jìn)行。盡管可使用全站儀來完善GPS 技術(shù)方面的不足，但其價(jià)格不菲，且要求使用者的操作手段具有很高的技術(shù)含量，操作步驟較為困難，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，從而增加了GPS 測(cè)量的物力及人力資源成本。

2.2 GPS 技術(shù)用于地籍測(cè)繪的工作模式

主要有三種模式，分別是常規(guī)靜態(tài)相對(duì)定位、快速靜態(tài)定位、GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位。

2.3 應(yīng)用于地籍測(cè)繪中的主要作用分析

2.3.1 GPS 技術(shù)對(duì)地籍測(cè)繪的細(xì)部測(cè)量應(yīng)用

有關(guān)地籍測(cè)繪的細(xì)部測(cè)量措施，最原始的是通過圖示進(jìn)行局部剖析，以掌握土地權(quán)屬界址點(diǎn)方位、外部形狀以及面積大小等測(cè)量對(duì)象的具體信息。現(xiàn)如今，我國(guó)的科技水平顯著提高，從而也強(qiáng)化了GPS 技術(shù)對(duì)地籍測(cè)繪的細(xì)部測(cè)量應(yīng)用，推動(dòng)了測(cè)量措施的多元化創(chuàng)新發(fā)展。

2.3.2 GPS 技術(shù)對(duì)地籍測(cè)繪的勘察定界應(yīng)用

對(duì)土地勘察定界結(jié)果的準(zhǔn)確率不僅會(huì)直接影響到地籍調(diào)查與登記工作能否順利實(shí)行，還會(huì)密切關(guān)系到建筑工地上能否獲取有效的土地使用證明。然而，傳統(tǒng)的土地勘察定界工具較為單一，以常規(guī)的測(cè)量設(shè)備為主，使得地籍測(cè)繪工作受到測(cè)量精度低及外部環(huán)境不穩(wěn)定等因素的影響，從而會(huì)降低土地勘察定界結(jié)果的工作質(zhì)量與效率。

2.3.3 GPS 技術(shù)對(duì)地籍測(cè)繪的土地利用變更調(diào)查與監(jiān)測(cè)應(yīng)用

在室外進(jìn)行動(dòng)態(tài)地籍測(cè)繪時(shí)，一般都是利用平板儀補(bǔ)測(cè)這些操作程序簡(jiǎn)便的常規(guī)測(cè)繪手段。比如說，借助鋼尺以采用直角坐標(biāo)系的方法來進(jìn)行實(shí)丈測(cè)量;在交通范圍較大的區(qū)域采用平板儀補(bǔ)測(cè)的方法來進(jìn)行地籍測(cè)繪，等等。但是上述兩種方法的工作效率太低，無法滿足現(xiàn)如今高速發(fā)展的建筑行業(yè)需求。因此，要求施工單位采用新型的RTK技術(shù)，一方面可以提高地籍測(cè)繪的工作效率，節(jié)省測(cè)繪的人力、物力與財(cái)力，從而降低測(cè)繪成本;另一方面可以提高地籍測(cè)繪的精準(zhǔn)性，從而有利于更好地落實(shí)土地利用的變更調(diào)查工作。

2.3.4 GPS 技術(shù)對(duì)地籍測(cè)繪的控制測(cè)量應(yīng)用

運(yùn)用GPS 技術(shù)進(jìn)行地籍控制測(cè)量時(shí)，撤銷了各個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)之間的通視要求，解決了選取測(cè)量點(diǎn)方位的局限性難題。另一方面，當(dāng)?shù)丶疁y(cè)量的精準(zhǔn)度估算數(shù)值較小時(shí)，也不對(duì)常規(guī)三角網(wǎng)或三角鎖的布設(shè)作近似等邊三角形的要求;同時(shí)，有關(guān)加測(cè)、增設(shè)三角網(wǎng)或三角鎖的對(duì)角線及其起始邊的各項(xiàng)具體程序，僅僅要求GPS 技術(shù)設(shè)備能夠滿足地籍測(cè)繪的精準(zhǔn)度需求。若選取的測(cè)量點(diǎn)方位與GPS 技術(shù)點(diǎn)方位保持一致，地籍測(cè)繪中設(shè)置的GPS 體系精度便能完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

(1)構(gòu)建GPS 技術(shù)控制網(wǎng)絡(luò)體系。GPS 技術(shù)控制網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建對(duì)于土地資源調(diào)查與管理工作的實(shí)施、地籍測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、地籍測(cè)繪控制量的設(shè)置等具有重大意義。然而，做好GPS 技術(shù)網(wǎng)必須重視點(diǎn)位、方向及精度這三個(gè)方面的安排與布置，選取一個(gè)可以避開電磁波干擾的、至少能保證兩個(gè)方向?qū)胀ㄒ暤狞c(diǎn)位。因此，GPS 技術(shù)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)位的設(shè)立一般都會(huì)避開各種信號(hào)源。在方向的確定上，地籍測(cè)繪的平面控制網(wǎng)布局一般都以三角形為主要造型，架設(shè)好三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、GPS 網(wǎng)等;

(2)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。一方面，要對(duì)最原始的基線向量完成解析計(jì)算，并通過反復(fù)的檢驗(yàn)審核，確保其結(jié)果的正確性，以達(dá)到預(yù)先處理觀測(cè)數(shù)據(jù)的目的。另一方面，在完成了預(yù)先處理的基礎(chǔ)上，還要對(duì)已經(jīng)獲取的正確觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行平差運(yùn)算，以完善對(duì)地籍測(cè)繪的數(shù)據(jù)后期處理。

3 結(jié)語

總而言之，GPS 技術(shù)具有使用成本低、定位速度快、測(cè)量精度高等普通他測(cè)量設(shè)備所不具有的眾多優(yōu)勢(shì)，使得它在地籍測(cè)繪工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。要在最大程度上將GPS 技術(shù)的潛力開發(fā)出來，需要相關(guān)部門在積極改進(jìn)GPS 技術(shù)中存在缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將其更契合地融入到地籍測(cè)繪工作的應(yīng)用中去，從而能夠更好地服務(wù)于我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。