地形地籍測(cè)繪GPS技術(shù)的運(yùn)用分析

李士剛

摘 要：GPS、RS、GIS是當(dāng)前測(cè)繪系統(tǒng)之中的三大大主要技術(shù)，借助這三種技術(shù)就可以完成大部分的測(cè)繪工作。其中GPS技術(shù)在測(cè)繪環(huán)節(jié)發(fā)揮的作用最具基礎(chǔ)性。雖然過(guò)去應(yīng)用的GPS技術(shù)就已經(jīng)可以滿足多種測(cè)繪需求，但是在幾種新型測(cè)繪技術(shù)的支持下，GPS技術(shù)被改進(jìn)，其應(yīng)用范圍也被擴(kuò)大，這種技術(shù)不僅僅可以被應(yīng)用到測(cè)繪地形的工作之中，在開(kāi)展測(cè)繪地籍活動(dòng)時(shí)，GPS技術(shù)也可以發(fā)揮出作用。本文在新型GPS測(cè)繪技術(shù)的使用基礎(chǔ)上分析其運(yùn)用方式。

關(guān)鍵詞：地形地籍；測(cè)繪技術(shù)；GPS技術(shù)；運(yùn)用方法

GPS在開(kāi)展定位工作的時(shí)候，會(huì)將衛(wèi)星當(dāng)做基本控制點(diǎn)，在最短的時(shí)間之內(nèi)掌握定位目標(biāo)的坐標(biāo)，觀測(cè)接收式天線與應(yīng)用衛(wèi)星的距離，新型的GPS技術(shù)獲取距離信息的方式更加簡(jiǎn)單，借助接收式的計(jì)算機(jī)就可以獲取絕對(duì)觀測(cè)位置的信息，即使不應(yīng)用通視技術(shù)，觀測(cè)位置信息的目的也能達(dá)到，相比其他位置測(cè)定技術(shù)，GPS的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在觀測(cè)精準(zhǔn)度以及觀測(cè)時(shí)間上，在測(cè)繪地籍以及地形環(huán)節(jié)之中，可以應(yīng)用GPS技術(shù)。

1 GPS技術(shù)的應(yīng)用原理以及具有的主要使用優(yōu)勢(shì)

1.1 運(yùn)用原理分析

GPS技術(shù)的基本原理是利用衛(wèi)星在測(cè)量位置和衛(wèi)星之間信號(hào)的折返時(shí)間來(lái)進(jìn)一步定位出衛(wèi)星到測(cè)量位置之間的實(shí)際距離，然后針對(duì)多個(gè)衛(wèi)星對(duì)測(cè)量位置距離位置的反饋，使得測(cè)量位置的得多維的進(jìn)一步的確認(rèn)。

目前可以使GPS技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行提高的技術(shù)手段主要有兩種，一個(gè)是RTK技術(shù)，二是精密單點(diǎn)定位技術(shù)，這兩種技術(shù)原理能夠使原始的GPS技術(shù)原理得到一個(gè)大幅度的提升，這兩種定位技術(shù)的不斷發(fā)展以及應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，都能夠使GPS技術(shù)得到大幅度提升，從而有效地保證地籍測(cè)繪的精度和準(zhǔn)度。靜態(tài)，快速靜態(tài)，動(dòng)態(tài)測(cè)量等常規(guī)的GPS測(cè)量方法，都必須在測(cè)量后對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)算才能使精度上升到厘米級(jí)的精度水平，從專業(yè)角度來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)RTK又名虛擬參考站技術(shù)，是對(duì)載波相位進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)從而對(duì)觀測(cè)位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位的技術(shù)。

GPS RTK的技術(shù)進(jìn)步之處在于可以使地籍測(cè)量工作流動(dòng)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不足一秒鐘。通過(guò)這一技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠使得地籍測(cè)量的各項(xiàng)測(cè)量都能得到巨大的突破，為各種控制測(cè)量和變量的控制都得到了極大的保障，極大地提高了外業(yè)作業(yè)時(shí)間和內(nèi)業(yè)的工作效率。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

GPS技術(shù)本身具有精準(zhǔn)定位的功能，從其在地籍測(cè)繪工作中的運(yùn)用情況來(lái)看，利用衛(wèi)星開(kāi)展的定位工作可以將一些影響控制點(diǎn)確定工作的開(kāi)展條件排除，測(cè)繪人員可以省略一些原有的測(cè)繪步驟，簡(jiǎn)化測(cè)繪流程的任務(wù)也可以被完成，測(cè)繪人員選出單點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)基本的控制需求，測(cè)繪點(diǎn)位選擇的工作也變得更為簡(jiǎn)單。測(cè)繪人員只需要對(duì)測(cè)繪區(qū)域開(kāi)展對(duì)角線測(cè)量工作即可。

如果測(cè)繪區(qū)域的地形并不復(fù)雜，且其半徑在5千米以內(nèi)，測(cè)繪人員僅僅通過(guò)一次測(cè)繪工作就可以完成所有測(cè)繪任務(wù)，在減少測(cè)繪人員的工作量的同時(shí)，還降低了測(cè)繪成本消耗量。應(yīng)用GPS技術(shù)時(shí)，可以直接開(kāi)啟全天式的工作模式，不會(huì)受到過(guò)多的客觀測(cè)繪條件影響。之所以地籍測(cè)繪工作可以與GPS技術(shù)高度契合，主要是因?yàn)榈丶疁y(cè)繪工作的特殊要求，界址點(diǎn)的測(cè)量誤差必須被控制，不能超出規(guī)范的范圍。

2 被應(yīng)用到地籍以及地形測(cè)繪工作中的情況

2.1 確定地籍測(cè)繪網(wǎng)點(diǎn)

應(yīng)用GPS技術(shù)時(shí)，使用者需要先將地籍基本網(wǎng)點(diǎn)控制好，既要保持地籍網(wǎng)點(diǎn)的密度合理，同時(shí)還要使其精度達(dá)到設(shè)計(jì)方案的要求。在初期階段，測(cè)繪人員仍舊需要先完成搜集地籍?dāng)?shù)據(jù)的工作，根據(jù)地籍?dāng)?shù)據(jù)來(lái)確定地籍網(wǎng)點(diǎn)的密度與精度，所有與地籍網(wǎng)點(diǎn)相關(guān)的工作，都需要按照規(guī)范給出的要求進(jìn)行，建設(shè)網(wǎng)點(diǎn)是測(cè)繪的準(zhǔn)備性工作，測(cè)繪人員必須要重視。

2.2 建設(shè)地籍控制網(wǎng)

地籍控制網(wǎng)的布置原則主要有以下幾個(gè)方面：首先，地籍平面的控制網(wǎng)主要可以布設(shè)為三種等級(jí)的三角、三邊、網(wǎng)邊、角網(wǎng)以及兩種等級(jí)的GPS網(wǎng)；然后，對(duì)地籍測(cè)量規(guī)模先進(jìn)行一個(gè)初步的估量，然后根據(jù)這個(gè)初步估計(jì)再將各個(gè)等級(jí)的地籍平面控制網(wǎng)點(diǎn)作為首級(jí)控制對(duì)象；最后，在利用GPS技術(shù)對(duì)地籍測(cè)繪進(jìn)行控制的時(shí)候，同時(shí)也可以利用近似等邊三角形代替常規(guī)的三角形來(lái)對(duì)地籍進(jìn)行控制。

網(wǎng)的位置基準(zhǔn)、方向基準(zhǔn)、尺度基準(zhǔn)同時(shí)組成了GPS基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，通過(guò)這三個(gè)部分共同組成了對(duì)GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)確定，而GPS網(wǎng)的確定基準(zhǔn)是利用網(wǎng)的整體平差數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算而得出的最終結(jié)果。GPS網(wǎng)的位置基準(zhǔn)問(wèn)題是GPS基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的重中之重。

若要確定GPS網(wǎng)的位置基準(zhǔn)，必須先確定GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)點(diǎn)。這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的確定通常有兩種方法，一種是選擇該GPS網(wǎng)中的任意一點(diǎn)然后對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行固定，還有一種方法是利用穩(wěn)擬平差或違逆平差的方法，雖然不選取固定的基準(zhǔn)點(diǎn)但是仍然可以對(duì)GPS網(wǎng)的位置進(jìn)行基準(zhǔn)確定。通過(guò)這兩種方法對(duì)GPS網(wǎng)進(jìn)行平差確定，使得平差前后GPS網(wǎng)的方向和尺度精度等都沒(méi)有大的疏漏，但是網(wǎng)的點(diǎn)位精度卻沒(méi)有辦法得到保證。但是如果在GPS網(wǎng)中選擇若干點(diǎn)進(jìn)行GPS位置基準(zhǔn)點(diǎn)的控制，則會(huì)對(duì)確定網(wǎng)的位置產(chǎn)生一個(gè)較大的影響，這種方法能夠極大影響所取觀測(cè)值的精度，同時(shí)也與所取值得約束條件有著非常大的關(guān)系。

2.3 觀測(cè)站建設(shè)原則

在使用GPS技術(shù)開(kāi)展地籍測(cè)繪工作的時(shí)候，測(cè)繪人員要遵守相應(yīng)的測(cè)繪原則，這些原則可以幫助測(cè)繪人員減少測(cè)繪失誤情況，由于GPS技術(shù)不需要測(cè)繪人員進(jìn)行通視工作，因此其在對(duì)測(cè)繪網(wǎng)的圖形進(jìn)行選擇的時(shí)候，可以采用更具靈活度的選用方法，不需要保持固定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而在應(yīng)用常規(guī)GPS測(cè)繪技術(shù)的時(shí)候，測(cè)繪人員還需要依據(jù)固化的測(cè)繪網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求來(lái)設(shè)立測(cè)繪點(diǎn)。因此可知，新型GPS測(cè)繪技術(shù)可以幫助測(cè)繪人員節(jié)省時(shí)間，其可執(zhí)行性也更強(qiáng)，為了使GPS擁有的定位功能可以被更好地應(yīng)用，垂人員需要先做好測(cè)繪準(zhǔn)備工作，深入測(cè)繪區(qū)域，了解其地理情況以及環(huán)境狀況，以便于建設(shè)出更合適的觀測(cè)站。

在選擇觀測(cè)站的位置時(shí)，要對(duì)周邊的多種會(huì)對(duì)觀測(cè)站產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行考慮，盡量選擇可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空同時(shí)的位置，同時(shí)需要與電視塔、天線以及雷達(dá)等物體保持距離。建設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)的時(shí)候，不能將建設(shè)位置選在斜坡上，否則會(huì)直接影響到觀測(cè)效果。

結(jié)束語(yǔ)

GPS技術(shù)雖然具有極多的使用優(yōu)勢(shì)，但是其并不是一種完全獨(dú)立的現(xiàn)代科技，在使用GPS技術(shù)的時(shí)候，測(cè)繪人員也會(huì)應(yīng)用到單點(diǎn)精密定位技術(shù)與RTK技術(shù)。在這種輔助定位技術(shù)的支持下，GPS技術(shù)體系又具有了一些新的功能，這些功能可以幫助地籍測(cè)繪人員更快地完成地基測(cè)繪的工作，地籍測(cè)繪對(duì)于房地產(chǎn)處理以及建筑工程具有重要影響，如果地籍測(cè)繪出現(xiàn)錯(cuò)誤，后續(xù)的工程建設(shè)項(xiàng)目也無(wú)法順利開(kāi)展。現(xiàn)有的GPS技術(shù)仍舊可以具有研究開(kāi)發(fā)的空間，地籍測(cè)繪條件出現(xiàn)變動(dòng)，GPS測(cè)繪技術(shù)也要隨之改變。

參考文獻(xiàn)

[1]劉杰，劉春峰，李明禮.Gpsrtk技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字化用戶，2017，23，22.

[2]王小結(jié).Gpsrtk技術(shù)在地籍地形測(cè)量工作中的作用分析[J].城市建筑，2017（6），142-142.

[3]王春輝.山區(qū)地形測(cè)繪中cors系統(tǒng)下gps-rtk的有效應(yīng)用研究[J].科技展望，2017，27（9）.

[4]黃汝福.土地測(cè)繪地籍控制測(cè)量實(shí)施中g(shù)ps技術(shù)的應(yīng)用分析.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)2017（5）.