土地測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用分析

閆春

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在土地測(cè)繪的新技術(shù)的也在不斷涌現(xiàn)，而對(duì)于土地管理工作來(lái)說(shuō)，以前那些傳統(tǒng)的、落后的管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前形式的發(fā)展，急需要一種新的技術(shù)來(lái)滿足現(xiàn)代土地管理工作的需要。本文主要介紹了GPS技術(shù)在土地測(cè)繪地籍控制測(cè)量的應(yīng)用，并從精度測(cè)算、網(wǎng)型布設(shè)等方面應(yīng)注意的問(wèn)題，并且論述了GPS應(yīng)用在地籍細(xì)部測(cè)量。

【關(guān)鍵詞】 土地測(cè)繪；GPS技術(shù)；技術(shù)分析

1.引言

GPS，也就是GlobalPosition System的縮寫，它是全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。它是通過(guò)利用導(dǎo)航衛(wèi)星來(lái)測(cè)時(shí)和測(cè)距，從而形成全球定位系統(tǒng)，所以它具有全球性的特點(diǎn)，同時(shí)它還具有全天候、抗干擾性、連續(xù)性、保密性和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，具有定位和定時(shí)的功能。GPS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量方面，包括大地測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地殼運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、工程變形檢測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科。城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐加快，國(guó)家對(duì)土地資源開采的范圍越來(lái)越廣，強(qiáng)化土地開采前期的測(cè)繪工作，有助于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的有序進(jìn)行。

2.GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r

2.1GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的測(cè)繪方式主要是指簡(jiǎn)易補(bǔ)測(cè)法和平板儀補(bǔ)測(cè)法。其中，簡(jiǎn)易補(bǔ)測(cè)法是利用鋼尺等簡(jiǎn)便工具，通過(guò)簡(jiǎn)單幾何方法（截距法、直角坐標(biāo)法等）進(jìn)行實(shí)地測(cè)量。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法效率低、數(shù)據(jù)精度差，而且測(cè)量過(guò)程中很容易受到各種主觀因素的影響。與傳統(tǒng)測(cè)繪方法相比，手持差分型GPS接收機(jī)，應(yīng)用了最新的衛(wèi)星定位技術(shù)，不僅改善了傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在的一些弊病，還能夠快速、精確地實(shí)施監(jiān)測(cè)。其具有高效率、操作方便，并且能夠應(yīng)用于各種復(fù)雜情況之下的特點(diǎn)，使實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成為現(xiàn)實(shí)，進(jìn)而有效保證了土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的現(xiàn)時(shí)性。此外，在土地管理中，有很多動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)需要改進(jìn)，將一些最新的GPS尖端技術(shù)應(yīng)用到土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中，會(huì)大大加快我國(guó)在這一領(lǐng)域的進(jìn)展。

2.2GPS技術(shù)的特點(diǎn)

高精度、速度快、多功能、易操作是GPS系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。GPS定位系統(tǒng)的效率非常高。目前，就僅20公里的位置，GPS技術(shù)只需幾秒鐘就能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，并在兩分鐘左右的時(shí)間內(nèi)完成動(dòng)態(tài)測(cè)量。而且，GPS測(cè)量完全省去了站與站之間通視的麻煩，可以節(jié)省大量的成本。此外，由于GPS定位系統(tǒng)的不斷更新和發(fā)展，系統(tǒng)操作更加地方便，自動(dòng)化水平也越來(lái)越高，大大地減少了工人的工作量，為野外測(cè)繪帶來(lái)了便利。GPS系統(tǒng)所具備的主要特點(diǎn)是高精確度、高效率、多功能以及操作簡(jiǎn)便等。在定位方面，GPS定位系統(tǒng)的精確度非常高。

2.3GPS測(cè)量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。GPS系統(tǒng)逐漸走向了社會(huì)生活以及工程建設(shè)測(cè)量等各個(gè)方面。正是基于這些方面的要求，美國(guó)政府逐漸放開了一部分GPS系統(tǒng)的使用限制，并且研制開發(fā)了大量的可靠性和安全性比較高的民用基礎(chǔ)設(shè)施。這樣，GPS系統(tǒng)便得到了大面積的推廣和使用。比如：運(yùn)輸工具的導(dǎo)航、精度要求比較高的大地測(cè)量以及精密工程的測(cè)量等領(lǐng)域。

3.土地測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用

3.1測(cè)量地籍控制網(wǎng)中的運(yùn)用

GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的不斷發(fā)展，在給測(cè)繪工作帶來(lái)更多便利的基礎(chǔ)上，也影響著地籍測(cè)繪工作和地籍控制工作。由于GPS技術(shù)具有精度高、靈活布點(diǎn)、全天候觀測(cè)等特點(diǎn)，其中的常規(guī)靜態(tài)觀測(cè)、快速靜態(tài)觀測(cè)以及 RTK 技術(shù)已經(jīng)成為新型的測(cè)量的方法，成為地籍控制測(cè)量的重要手段。GPS技術(shù)在進(jìn)行地籍控制測(cè)量時(shí)，并不需要點(diǎn)和點(diǎn)之間互相通視，能夠有效避免常規(guī)地籍控制測(cè)量時(shí)遇到的局限情況。利用GPS技術(shù)進(jìn)行地籍控制測(cè)量工作時(shí)，其較于三角網(wǎng)布設(shè)少了很多近似等邊和精度估算較低時(shí)加測(cè)觀測(cè)條件等繁瑣要求，GPS儀器精度和等級(jí)控制精度只要相匹配，并且控制點(diǎn)位的選取符合GPS點(diǎn)位選取的要求，通過(guò)平差軟件的計(jì)算處理，其所布設(shè)的GPS網(wǎng)精度就能完全滿足地籍測(cè)量規(guī)范的要求。GPS地籍控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度應(yīng)和測(cè)量土地權(quán)屬范圍的界址點(diǎn)要求相符，進(jìn)行本測(cè)區(qū)的控制測(cè)量是測(cè)繪的第一項(xiàng)工作，這也是測(cè)繪地籍圖和采集原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

3.2合理分布平面控制點(diǎn)

要合理分布平面控制點(diǎn)，通常情況下，測(cè)區(qū)分為網(wǎng)形和線狀。對(duì)于網(wǎng)形測(cè)區(qū)來(lái)說(shuō)，在網(wǎng)形測(cè)區(qū)的外網(wǎng)的4個(gè)象限中，最好要有3個(gè)已知的控制點(diǎn)分布在那，如果已知的控制點(diǎn)在測(cè)區(qū)外面，這時(shí)測(cè)區(qū)外緣和該已知點(diǎn)的已知點(diǎn)的距離不能超過(guò)二十千米；而對(duì)于線狀測(cè)區(qū)來(lái)說(shuō)，在測(cè)區(qū)的兩端和中央，至少要有3個(gè)已知的控制點(diǎn)分布在那，并且最好要每三十千米間隔的地方要分布一個(gè)已知的控制點(diǎn)。

3.3位置基準(zhǔn)點(diǎn)的偏差

當(dāng)現(xiàn)代的GPS定位技術(shù)替代了傳統(tǒng)的地籍控制網(wǎng)的建立時(shí)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)GPS定位所得到的是一個(gè)三維坐標(biāo)差。所以，GPS在所參考的橢球面的網(wǎng)形和位置基準(zhǔn)由關(guān)系，在三維坐標(biāo)的經(jīng)度方向上的位置基準(zhǔn)的偏差會(huì)造成GPS發(fā)生整體的旋轉(zhuǎn)。但是，在一定范圍和高差的GPS網(wǎng)中，在三維坐標(biāo)的經(jīng)度方面上它的位置基準(zhǔn)的偏差，若偏差在一百米之內(nèi)的話，可以忽略它對(duì)投影在橢球的網(wǎng)線的影響。而對(duì)于高差較大的GPS網(wǎng)來(lái)說(shuō)，則需要必須有精確的起算數(shù)據(jù)，因?yàn)樵诟叱谭较蛭恢没鶞?zhǔn)的偏差會(huì)影響其在橢球面的投影的GPS的尺度。因此測(cè)定高差時(shí)可以采用常規(guī)方法。

3.4土地界線的勘測(cè)

在進(jìn)行土地界線劃分過(guò)程中，需要充分考慮和滿足土地征用、轉(zhuǎn)讓、規(guī)劃利用及開發(fā)等方面的工作需要，為土地的使用范圍、界線位置、土地使用現(xiàn)狀、面積計(jì)算以及相關(guān)管理部門的征用地審批等工作提供科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料，為該項(xiàng)測(cè)量技術(shù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。在傳統(tǒng)的土地勘測(cè)定界過(guò)程中，初期需要借助相關(guān)測(cè)量?jī)x器，這些儀器存在測(cè)量范圍小、精度低、人為因素及環(huán)境條件等諸多缺陷，不僅增加測(cè)量工作者的工作量，而且還達(dá)不到良好的測(cè)量效果。在這種情況下，GPS技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，使得傳統(tǒng)土地界線勘測(cè)方法逐漸淘汰。

3.5RTK技術(shù)的應(yīng)用

RTK技術(shù)，即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)有很多，一般采用其進(jìn)行勘測(cè)定界放樣，這樣就能夠很好的避免其它放樣方法的復(fù)雜性，同時(shí)也簡(jiǎn)化了相應(yīng)的工作程序，對(duì)線性的工程和特大的工程的放樣，特別的具有效果及實(shí)用性。RTK是基于載波相位的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的差分定位，它是GPS定位的一種最新的技術(shù)，其實(shí)時(shí)性處理精度非常高，因此，它能夠滿足建設(shè)用地勘測(cè)精度的要求。RTK是由多個(gè)基準(zhǔn)站，電臺(tái)、電子手簿、放大器、數(shù)據(jù)通訊天線主機(jī)、GPS天線等通過(guò)合理架構(gòu)而成。RTK能同時(shí)接收基準(zhǔn)站所發(fā)送的改正的信息和衛(wèi)星發(fā)送的信息，經(jīng)過(guò)了解碼和處理，RTK會(huì)自動(dòng)的給出定位數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)為cm級(jí)的精度）。最后RTK會(huì)利用計(jì)算機(jī)的隨機(jī)軟件把定位數(shù)據(jù)發(fā)送到電子手簿，以供實(shí)地的勘測(cè)定界和放樣。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前GPS技術(shù)在地籍測(cè)繪中呈現(xiàn)出來(lái)的一些局限性，因此為了能讓GPS技術(shù)與測(cè)繪專業(yè)更高效、完美的結(jié)合起來(lái)，必須更加努力的鉆研GPS技術(shù)，從而使其為我國(guó)的測(cè)繪事業(yè)做出巨大的貢獻(xiàn)。總之，GPS技術(shù)是一項(xiàng)高效率、高精度的定位測(cè)量技術(shù)，在土地測(cè)繪中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，GPS在土地測(cè)繪方面將會(huì)得到更為廣闊的應(yīng)用空間。同時(shí)，GPS技術(shù)在土地測(cè)繪領(lǐng)域中的重要性也將日益突出，使土地測(cè)繪工程產(chǎn)生應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]葛永利.試析GPS技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域中的應(yīng)[J].建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊，2012（9）

[2]金猛.GPS在土地測(cè)繪中的應(yīng)用研究[J].科海故事博覽：科技探索，2011（2）

[3]劉德銀.實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK定位技術(shù)在土地測(cè)繪中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技博覽，2011（11）