土地測繪和地籍控制測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用研究

摘 要：針對土地測繪與地籍控制測量在城市建設(shè)和管理中的重要地位，對實(shí)際工作當(dāng)中GPS技術(shù)具體應(yīng)用進(jìn)行深入分析，為GPS技術(shù)發(fā)揮應(yīng)有作用提供可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：土地測繪；地籍控制測量；GPS技術(shù)

中圖分類號：P271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0165-02

前 言

在地籍控制測量工作中合理應(yīng)用GPS技術(shù)，無需實(shí)現(xiàn)點(diǎn)間通視，能解決在以往測量控制工作中定位選擇具有的局限性，而且通過對網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的布置，能進(jìn)一步保證精度。此外，因GPS技術(shù)的測量和計(jì)算速度都很快，也有很高測量精度，所以在土地測繪及地籍控制測量領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。

1 地籍控制測量過程中對GPS技術(shù)的具體應(yīng)用

如今，GPS技術(shù)得到快速發(fā)展，這使測繪發(fā)生重大變化，同時(shí)也使地籍測量，尤其是控制測量產(chǎn)生了很大的影響。在實(shí)際的地籍控制測量過程中合理運(yùn)用GPS技術(shù)，無需實(shí)現(xiàn)點(diǎn)與點(diǎn)通視，這樣能避免以往地籍測量控制過程中選擇控制點(diǎn)位具有的局限性，同時(shí)布設(shè)一個(gè)以GPS技術(shù)為核心的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不會(huì)對GPS網(wǎng)實(shí)際測量精度造成太大影響。因GPS技術(shù)不僅布點(diǎn)十分靈活，而且能實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)測，也具有很快的測量與計(jì)算分析速度，結(jié)果精度易于保證，所以我國很多地區(qū)的地籍控制測量工作均可運(yùn)用GPS技術(shù)。在實(shí)際的地籍測量工作中對GPS技術(shù)予以合理應(yīng)用，能避免傳統(tǒng)三角網(wǎng)測量布設(shè)過程中要求近似達(dá)到等邊，以及為保證精度而增加起始邊等眾多繁瑣，僅需所用儀器標(biāo)定精度和控制精度達(dá)到匹配，并保證所選點(diǎn)位可以滿足要求，就可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的精度要求[1]。結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要注意以下問題和要點(diǎn)。

（1）網(wǎng)點(diǎn)密度及精度。對地籍測量工作而言，其首要任務(wù)在于對整個(gè)測區(qū)實(shí)施控制測量，這是測繪圖件及數(shù)據(jù)采集工作重要基礎(chǔ)，對于網(wǎng)點(diǎn)密度及精度，是為了達(dá)到權(quán)屬范圍要求的特征點(diǎn)，也就是所謂的界址點(diǎn)服務(wù)。其中，網(wǎng)點(diǎn)密度能根據(jù)測區(qū)的范圍，結(jié)合先后次序進(jìn)行分類，得到加密網(wǎng)與基本網(wǎng)。因城鎮(zhèn)的界址點(diǎn)密度相對較大，所以在滿足點(diǎn)位精度要求的基礎(chǔ)上，對控制點(diǎn)的密度，應(yīng)增大至能方便對界址點(diǎn)進(jìn)行測量，并在必要的情況下對圖根導(dǎo)線做更高一級的加密，這樣可以直接在圖根點(diǎn)當(dāng)中對界址點(diǎn)進(jìn)行測定。GPS網(wǎng)與常規(guī)網(wǎng)相比，其各邊的實(shí)際邊長變化相對較大，同時(shí)長邊與短邊之間的結(jié)合也更加靈活。基于此，各級控制網(wǎng)能根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行分期布設(shè)，此外也能一次性達(dá)到要求的密度[2]。

（2）GPS網(wǎng)受位置基準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)際偏差的影響。在運(yùn)用GPS取代以往的測量技術(shù)進(jìn)行控制網(wǎng)建立時(shí)，因GPS在定位以后可以得到三維坐標(biāo)差，所以參考橢球面中的GPS網(wǎng)形由對應(yīng)的位置基準(zhǔn)控制。不同的經(jīng)度方向上，這一位置基準(zhǔn)存在的偏差會(huì)使網(wǎng)形發(fā)生整體旋轉(zhuǎn)，而針對高差相對較小的網(wǎng)形，其對應(yīng)的位置基準(zhǔn)偏差通常不超過100m，造成的網(wǎng)形影響可以不予考慮，而高差相對較大的網(wǎng)形，需要有精確度符合要求的起算數(shù)據(jù)。因位置基準(zhǔn)存在的偏差會(huì)使網(wǎng)形尺度產(chǎn)生較大變化，因此需要用傳統(tǒng)的方法對實(shí)際高程進(jìn)行準(zhǔn)確測定。

（3）基于GPS技術(shù)的地籍控制網(wǎng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化。地籍控制網(wǎng)如圖1所示針對傳統(tǒng)意義上將三角測量作為核心的控制網(wǎng)，集成本、精度與可靠性等為一體的設(shè)計(jì)與優(yōu)化取得了很多成果。相較于經(jīng)典觀測，采用GPS技術(shù)的新觀測模式往往有著更加復(fù)雜和高要求的隨機(jī)模型及函數(shù)。雖然GPS布網(wǎng)十分靈活且多變，而且速度極快，具有很高的測量精度，但其控制網(wǎng)，尤其是在設(shè)計(jì)與優(yōu)化方面，依然存在很多問題。只有通過合理有效的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，才能充分體現(xiàn)出這項(xiàng)技術(shù)具有的高效益及高精度特點(diǎn)，發(fā)揮出理想有效的測量作用[3]（見圖1）。

對于平面控制點(diǎn)的網(wǎng)形測區(qū)，要有3個(gè)以上控制點(diǎn)設(shè)置在外圍象限，如果控制點(diǎn)處在測區(qū)以外，則該控制點(diǎn)和測區(qū)外緣之間的距離應(yīng)控制在20km以內(nèi)；而線狀測區(qū)中，應(yīng)有3個(gè)以上控制點(diǎn)設(shè)置在測區(qū)中央與兩端，各測點(diǎn)間的距離應(yīng)按30km進(jìn)行控制。對于高程控制點(diǎn)的網(wǎng)形測區(qū)，通常情況下要按（10×10）km/4個(gè)的要求設(shè)置水平點(diǎn)，將其作為控制點(diǎn)，同時(shí)均勻分布在測區(qū)的周圍。為保證高程測量精度，需對高程控制點(diǎn)實(shí)施加密，一般水平點(diǎn)和測點(diǎn)間距要控制5km內(nèi)；而線狀測區(qū)中，應(yīng)有4個(gè)以上控制點(diǎn)設(shè)置在測區(qū)中央與兩端，如果測區(qū)很大，則各（10×10）km區(qū)域需要布置水平點(diǎn)，將其視作控制點(diǎn)[4]。

2 地籍細(xì)部測量過程中對GPS技術(shù)的具體應(yīng)用

在地籍調(diào)查工作中，地籍細(xì)部測量為重要環(huán)節(jié)，也是決定調(diào)查工作效果的關(guān)鍵因素，其目的在于對每宗土地對應(yīng)的權(quán)屬界址點(diǎn)、界址線和所在位置、形狀和數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確測定。從地籍調(diào)查工作現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程角度看，以地籍平面控制測量為基礎(chǔ)的細(xì)部測量，無論是城鎮(zhèn)街道外圍還是內(nèi)部的界址點(diǎn)之間距離最大偏差都不能超過10cm，而城市街道內(nèi)部各處于隱藏狀態(tài)的界址點(diǎn)和村鎮(zhèn)內(nèi)部各界址點(diǎn)之間的距離最大偏差則不能超過15cm。通過對GPSRTK的合理應(yīng)用，能良好滿足以上精度要求，宜在可進(jìn)行GPS點(diǎn)合理布設(shè)的位置運(yùn)用這一技術(shù)措施。而對衛(wèi)星信號實(shí)際接收有明顯影響的地帶，則可借助現(xiàn)有的測量工具，如經(jīng)緯儀、全站儀與測距儀，利用現(xiàn)有的圖解交會(huì)法等完成對地籍的準(zhǔn)確勘丈，以便縮短細(xì)部測量工作實(shí)際進(jìn)度，加快整個(gè)測量工作的進(jìn)度[5]。GPS技術(shù)具有抗外界因素影響、定位準(zhǔn)確、操作方便的優(yōu)勢，應(yīng)用與推廣難度都很小，僅需增加一定投資用于購置設(shè)備即可滿足作業(yè)要求。

3 RTK技術(shù)及其應(yīng)用建議

在項(xiàng)目的建設(shè)用地當(dāng)中，勘測定界指的是對土地使用界線進(jìn)行準(zhǔn)確確定，圈定界樁所在位置，對界線范圍中的所有類型的土地實(shí)際面積進(jìn)行測量，同時(shí)通過計(jì)算來確定用地面積，進(jìn)而為各地區(qū)政府相關(guān)部門的地籍管理與土地資源審批等工作提供準(zhǔn)確可靠的依據(jù)，形成完整的基礎(chǔ)資料。項(xiàng)目的建設(shè)用地定界，主要按照以下流程完成：①對用地文件及其相關(guān)圖件進(jìn)行綜合審查；②到項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地踏勘；③在圖上完成紅線設(shè)計(jì)；④根據(jù)測量結(jié)果在實(shí)地進(jìn)行放樣；⑤進(jìn)行復(fù)核測量，確定測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；⑥實(shí)地面積量測與計(jì)算；⑦根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)用地情況繪制界圖；⑧根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)用地情況繪制管理圖；⑨對各類型相關(guān)資料進(jìn)行整理；⑩檔案與資料歸檔，通過對項(xiàng)目踏勘的重復(fù)進(jìn)行與圖上設(shè)計(jì)，確定最終的放樣數(shù)據(jù)。在實(shí)際的勘測定界工作中合理運(yùn)用RTK，可以避免關(guān)系距離法與解析法等傳統(tǒng)放樣方法具有的復(fù)雜性，并對項(xiàng)目建設(shè)用地對應(yīng)的勘測定界流程予以優(yōu)化和簡化處理，尤其是線性與大型工程，如公鐵路工程建設(shè)、河道改造建設(shè)、輸電線路建設(shè)和市政管道建設(shè)等[6]。

所謂RTK技術(shù)，即載波相位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分定位，將GPS技術(shù)作為基礎(chǔ)通過不斷改進(jìn)與發(fā)展得到的一項(xiàng)新技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)時(shí)處理工作可以達(dá)到更高精度，一般為厘米級，可滿足對項(xiàng)目建設(shè)用地各個(gè)界址點(diǎn)進(jìn)行勘測時(shí)，相鄰圖根點(diǎn)位實(shí)際中誤差與界址線和周圍地物及界線之間的距離最大中誤差在10cm以內(nèi)的要求。除此之外，通過對衛(wèi)星信號以及基準(zhǔn)點(diǎn)相應(yīng)改正信息等的接收，經(jīng)有效解碼，給出精度不低于厘米級的目標(biāo)定位數(shù)據(jù)。由此可見，從項(xiàng)目建設(shè)用地的勘測定界角度講，RTK是一項(xiàng)擁有十分廣闊前景的技術(shù)。

4 結(jié)束語

綜上所述，GPS技術(shù)在土地測繪及地籍控制測量領(lǐng)域的引入，加快了測繪及計(jì)算的進(jìn)程，解決了傳統(tǒng)測量具有的局限性，縮小測量成果誤差，在城市項(xiàng)目建設(shè)用地日趨緊張的今天有很高的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]文建宏.GPS技術(shù)在土地測繪和地籍控制測量中的應(yīng)用[J].四川水泥，2016（10）：227.

[2]王宏亮.土地測繪和地籍控制測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐探尋[J].黑龍江科技信息，2016（19）：91.

[3]王雪松.GPS技術(shù)在土地測繪地籍控制測量中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2016（18）：4.

[4]楊偉鋒.土地測繪和地籍控制測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐探尋[J].住宅與房地產(chǎn)，2015（22）：128.

收稿日期：2018-4-14

作者簡介：韋秋林（1972-），女，助理工程師，本科，主要從測繪、測量工作。