基于GPS遙感測(cè)繪方法在土地測(cè)繪中的應(yīng)用

朱明純

摘 要：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的日益發(fā)展下，土堆測(cè)繪技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域得到了較好的認(rèn)可，并且GPS技術(shù)在土地測(cè)繪工作中占有重要的地位，同時(shí)也為測(cè)繪領(lǐng)域的開展帶來(lái)了益處。基于此，本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析，筆者依據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)提出合理化建議，旨在可以為我國(guó)測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展奉獻(xiàn)出自己的一份力量，提供給相關(guān)人士互相交流，供以借鑒。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；土地測(cè)繪；定位工具

在最近幾年里，隨著土地測(cè)繪手段的日益完善，相關(guān)部門采取遙感測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的使用，由于該方法有著較多的優(yōu)勢(shì)，例如檢測(cè)范圍廣泛、定位性強(qiáng)等。然而，相關(guān)人員在對(duì)土地進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，一定要將GPS技術(shù)與遙感技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)才能夠完成。隨著GPS技術(shù)得到相關(guān)領(lǐng)域的一致好評(píng)下，能夠在某種程度上對(duì)土地測(cè)繪工作的進(jìn)行創(chuàng)造有利條件。對(duì)土地實(shí)際測(cè)量的時(shí)候，在使用GPS技術(shù)的遙感測(cè)繪手段能夠彌補(bǔ)存在的不足之處，從而確保土地測(cè)量工作實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的目的。

1 GPS與RS

所謂全球定位系統(tǒng)，可以理解為是相關(guān)人員通過(guò)應(yīng)用人造地球衛(wèi)生來(lái)對(duì)導(dǎo)航技術(shù)等進(jìn)行的測(cè)量，已經(jīng)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的實(shí)踐，并且在901年代初期階段就已經(jīng)完成。所體現(xiàn)出來(lái)的特征是全天候、全球覆蓋，并且得到了相關(guān)領(lǐng)域的一致好評(píng)。而對(duì)于遙感（RS）來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)全方位的去對(duì)地面目標(biāo)具有的特點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。一般情況下，從目標(biāo)的角度來(lái)處，通常分為以下三種：第一種是陸地資源遙感；第二種是海洋遙感；第三種是氣象遙感，該內(nèi)容涵蓋了諸多方面，例如地面、大氣等，通常用于地面觀測(cè)。就高度而言，通常包含以下兩種：一種是航空遙感；另一種是衛(wèi)星遙感。對(duì)于航空遙感來(lái)說(shuō)，通?？刂圃?000～5000m的范圍內(nèi)，而衛(wèi)生遙感一般保持在500～900km左右。從遙感的物理波段進(jìn)行分類，主要分為以下三種：第一種是見(jiàn)光遙感；第二種是紅外遙感；第三種是微波遙感。遙感通常處于不接觸的狀態(tài)下，相關(guān)人員應(yīng)用遙感器能夠?qū)ο嚓P(guān)目標(biāo)亦或是自然現(xiàn)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離的探測(cè)以及感知到的一種檢測(cè)手段，并依據(jù)物體的不同而產(chǎn)生各種不同的反應(yīng)的一種原理，會(huì)對(duì)地面上存在的地物進(jìn)行判斷。通常情況下，遙感有著諸多的優(yōu)勢(shì)，例如范圍較為廣泛、有著較大的信息量。

2 基于GPS技術(shù)的遙感測(cè)繪

2.1 GPS輔助空中三角測(cè)量

一般情況下，對(duì)于遙感目標(biāo)定位來(lái)說(shuō)，通常都與相關(guān)地面控制點(diǎn)存在密切的聯(lián)系，倘若想要進(jìn)一步達(dá)到目標(biāo)定位的效果，那么相關(guān)人員需要利用GPS技術(shù)來(lái)對(duì)相關(guān)的方位元素進(jìn)行詳細(xì)記錄。而就GPS和RS集成技術(shù)而言，其原理是應(yīng)用GPS的定位功能得以實(shí)現(xiàn)的，可以為RS影響提供相應(yīng)的快速碼，從而對(duì)測(cè)量的具體位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。當(dāng)前，GPS動(dòng)態(tài)相位差已經(jīng)在很多領(lǐng)域有所應(yīng)用，例如航空、航天等，除此之外還使用在生產(chǎn)中，進(jìn)而將工作水平加以提升。

2.1.1 航空測(cè)量

航空攝影測(cè)量也稱為空中三角測(cè)量，利用像片內(nèi)在的幾何特性，在室內(nèi)加密控制點(diǎn)的方法。即利用連續(xù)攝取的具有一定重疊的航攝像片，依據(jù)少量野外控制點(diǎn)，以攝影測(cè)量方法建立同實(shí)地相應(yīng)的航線模型或區(qū)域網(wǎng)模型，從而獲取加密點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。

2.1.2 GPS輔助空中三角測(cè)量

是指利用機(jī)載GPS接收機(jī)與地面基準(zhǔn)點(diǎn)的GPS接收機(jī)同時(shí)、快速、連續(xù)地記錄相同的GPS衛(wèi)星信號(hào)，通過(guò)相對(duì)定位技術(shù)的離線數(shù)據(jù)后處理獲取攝影機(jī)曝光時(shí)刻攝站的高精度三維坐標(biāo)，將其作為區(qū)域網(wǎng)平差中的附加非攝影測(cè)量觀測(cè)值，以空中控制取代或減少地面控制，經(jīng)采用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型和算法，整體確定點(diǎn)位并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定的理論、技術(shù)和方法。

2.2 對(duì)土地觀測(cè)的直接定位

一般情況下，GPS在具體的實(shí)踐中的使用情況體現(xiàn)在以下幾方面：（1）對(duì)于遙感圖像來(lái)說(shuō)，能夠清晰的分辨出河流、村莊等地方當(dāng)做主要的地物，接著再過(guò)度到實(shí)地，相關(guān)人員通過(guò)使用GPS能夠?qū)?shí)際位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，從而對(duì)圖像做出相應(yīng)的變換工作。（2）就圖上存在的樣本像元而言，應(yīng)當(dāng)參考它們的具體坐標(biāo)位置，并應(yīng)用GPS進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并對(duì)相關(guān)地面種類進(jìn)行確定，從而做好相應(yīng)的分類工作。

3 案例分析

3.1 測(cè)區(qū)概況

某測(cè)區(qū)1：500測(cè)圖項(xiàng)目距離縣城約40km，交通方便，環(huán)境優(yōu)美。

3.2 準(zhǔn)備工作

資料準(zhǔn)備可供利用的多種比例尺地形圖衛(wèi)星遙感影像、航測(cè)像片、航道圖、1：1萬(wàn)地形圖、1：5萬(wàn)地形圖、最新交通圖和行政區(qū)劃圖等?，F(xiàn)場(chǎng)踏勘，掌握測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的控制點(diǎn)的分布、狀況和環(huán)境條件等情況。

3.3 地形測(cè)量

3.3.1 首級(jí)測(cè)量

（1）平面首級(jí)控制測(cè)量本工程首級(jí)控制測(cè)量采用GPS測(cè)量，等級(jí)為D級(jí)，困難地區(qū)布設(shè)一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)、利用搜集到的高等級(jí)的國(guó)家控制點(diǎn)作為本工程CPS網(wǎng)的起算依據(jù)、測(cè)區(qū)內(nèi)標(biāo)石規(guī)格為頂部（12x12）cm、底部（20x20）cm、高60cm，中間嵌入控制測(cè)量標(biāo)志；也可選用在固定巖石、高層建筑物上現(xiàn)場(chǎng)澆灌等方法，并按規(guī)定進(jìn)行整飾，并繪制GPS點(diǎn)點(diǎn)之記〔采用邊連式布網(wǎng)形式以靜態(tài)定位的方式進(jìn)行觀測(cè)，網(wǎng)中不存在自由基線、每時(shí)段觀測(cè)時(shí)間平均為60min，困難地區(qū)可以適當(dāng)延長(zhǎng)〔解算的基線進(jìn)行同步環(huán)檢驗(yàn)、異步環(huán)檢驗(yàn)及復(fù)測(cè)基線檢驗(yàn)，合格后方可進(jìn)行平差、基線解算及網(wǎng)平差均使用某公司的軟件GPS網(wǎng)最弱點(diǎn)位中誤差不大于5cm，最弱邊的相對(duì)中誤差不大于1/40000。使用ASHTECH型靜態(tài)GPS接收機(jī)4臺(tái)及其配套設(shè)施，儀器在使用前必須進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)、對(duì)中、整平、量測(cè)天線高，測(cè)出信號(hào)、測(cè)段數(shù)以及天線高的輸入等均嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行。

（2）高程控制測(cè)量。本工程以四等水準(zhǔn)作為測(cè)區(qū)高程控制，以國(guó)家三等以上水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程起算點(diǎn)、本工程水準(zhǔn)點(diǎn)與導(dǎo)線點(diǎn)共用同一標(biāo)石，全部GPS點(diǎn)均應(yīng)施測(cè)四等水準(zhǔn)，少數(shù)困難GPS點(diǎn)可采用擬合四等高程〔四等水準(zhǔn)觀測(cè)使用DSZ2水準(zhǔn)儀配合雙面術(shù)質(zhì)水準(zhǔn)標(biāo)尺，采用后一后一前一前的觀測(cè)方法測(cè)定；采用某大學(xué)測(cè)繪科技大學(xué)編制的《現(xiàn)代測(cè)量控制數(shù)據(jù)處理軟件包一科傻系統(tǒng)》在微機(jī)上進(jìn)行平差計(jì)算，平差后精度應(yīng)滿足各種規(guī)范要求。

3.3.2 加密控制測(cè)量

在首級(jí)控制布設(shè)的GPS網(wǎng)下，采用光電測(cè)距導(dǎo)線和光電測(cè)距三角高程法布設(shè)長(zhǎng)度不大于5km的附合導(dǎo)線、導(dǎo)線主要技術(shù)要求如表1。

3.3.3 地形圖地形測(cè)量

地形測(cè)量的范圍由設(shè)計(jì)方確定。圖根控制采用全站儀極坐標(biāo)法布設(shè)，儀器自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。地形測(cè)繪可采用全站儀數(shù)字化測(cè)圖、GPSRTK測(cè)量等方法，成圖軟件為南方CASS7.1成圖軟件。地形測(cè)量的主要技術(shù)要求如下：地形點(diǎn)間距為50m，最大視距長(zhǎng)度為700m，等高距為0.5m。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上內(nèi)容的論述，可以得知：土地測(cè)繪工作在實(shí)際開展的時(shí)候，GPS以及RS技術(shù)得到了相關(guān)領(lǐng)域的普遍認(rèn)可，并將測(cè)量的質(zhì)量加以提升。為了可以更好的處理在測(cè)量中存在的不足之處，相關(guān)部門就應(yīng)當(dāng)把GPS和RS技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。在實(shí)際使用遙感技術(shù)的過(guò)程中，通過(guò)與GPS技術(shù)恰當(dāng)?shù)呐浜?，能夠進(jìn)一步將工作水平加以提升。

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