GPS 遙感測(cè)繪方法在土地測(cè)繪中的應(yīng)用研究

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（山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 泰安 271000）

土地的規(guī)劃、開(kāi)發(fā)、建設(shè)整個(gè)過(guò)程都需要土地測(cè)繪參與，因而土地測(cè)繪的結(jié)果關(guān)乎著土地資源利用率，工程項(xiàng)目建設(shè)的合理性和規(guī)范性，是工程建設(shè)順利實(shí)施的基礎(chǔ)條件。隨著當(dāng)前土地測(cè)繪工作不斷發(fā)展，在我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下逐漸融合了計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、通信、定位等技術(shù)形成了一套完整的體系，其中GPS 遙感測(cè)繪作為當(dāng)前最重要的技術(shù)之一，以其高精度、速度快等特點(diǎn)被人們廣泛關(guān)注和推廣。GPS 又稱之為全球定位系統(tǒng)，由衛(wèi)星、信息接收器以及地面監(jiān)控系統(tǒng)組成，可全天候不間斷在不同角度、不同距離的情況下對(duì)地面物體進(jìn)行探測(cè)監(jiān)視，而遙感技術(shù)是一項(xiàng)遠(yuǎn)距離探測(cè)技術(shù)，信息獲取范圍廣，涉及面廣而遠(yuǎn)，這兩項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)完美結(jié)合并在土地測(cè)繪中科學(xué)應(yīng)用，可以展現(xiàn)各自的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，獲取相應(yīng)的土地測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高土地測(cè)繪工作的工作效率和工作質(zhì)量，協(xié)助土地資源管理。

1 GPS遙感測(cè)繪在土地測(cè)繪中的應(yīng)用價(jià)值說(shuō)明

（1）可以有效提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。應(yīng)用GPS 遙感測(cè)繪技術(shù)收集到的環(huán)境、資源、公共設(shè)施等數(shù)據(jù)，只有保證全面真實(shí)性才能推動(dòng)土地測(cè)繪工作得順利完成，從而為土地開(kāi)發(fā)利用提供切實(shí)有效的參考依據(jù)[1]。而測(cè)繪結(jié)果是由很多數(shù)據(jù)組成的，因此在土地測(cè)繪工作中非常注重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)使用的有效性，保證土地開(kāi)發(fā)過(guò)程中決策的科學(xué)合理，通過(guò)GPS 遙感測(cè)繪方法來(lái)優(yōu)化和創(chuàng)新土地測(cè)繪技術(shù)，使土地測(cè)繪工作變得信息化、智能化及數(shù)字化，可以替代工作人員完成一些重復(fù)性的工作，且觀測(cè)時(shí)間較短，準(zhǔn)確性高，能夠隨時(shí)接收地質(zhì)信息，提高了測(cè)繪效率及質(zhì)量，可為土地測(cè)繪人員提供更加優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)信息服務(wù)，從而減少土地資源過(guò)度開(kāi)發(fā)等問(wèn)題的發(fā)生。

（2）可以提高土地資源的經(jīng)濟(jì)效益。在當(dāng)前房地產(chǎn)事業(yè)火爆的時(shí)代，土地開(kāi)發(fā)成本日益增加，一塊地皮從前期測(cè)繪到后期建設(shè)完成交付整個(gè)階段需要大量的資金投入，而工程測(cè)繪作為重要的首要階段，為了確保后期工程預(yù)算合理并且預(yù)算方案可以按計(jì)劃落實(shí)，需要保證工程測(cè)繪質(zhì)量，以此可以對(duì)施工項(xiàng)目進(jìn)行合理安排，從而有效把控施工成本，降低整個(gè)工程預(yù)算。而土地測(cè)繪工作可以提供全面精確的測(cè)繪數(shù)據(jù)，利用GPS 遙感測(cè)繪方法保證了測(cè)繪數(shù)據(jù)可以真實(shí)反映實(shí)際土地情況，可采集對(duì)工程建設(shè)影響相關(guān)得因素，發(fā)現(xiàn)土地資源開(kāi)發(fā)利用不合理之處，進(jìn)而采取具有針對(duì)性的處理措施，對(duì)工程建設(shè)的時(shí)間、人力和物力成本進(jìn)行合理安排，對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行調(diào)控，提升土地資源開(kāi)發(fā)管理的有效性，保障土地資源的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）規(guī)范土地開(kāi)發(fā)工程行為。土地測(cè)繪工作是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，土地開(kāi)發(fā)管理也必須遵守一定的流程，后期施工驗(yàn)收也有一定的標(biāo)準(zhǔn)。以往由于土地測(cè)繪技術(shù)不成熟，沒(méi)法為土地資源開(kāi)發(fā)提供相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)參考，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些不規(guī)范行為，給土地資源開(kāi)發(fā)管理造成許多困難，出現(xiàn)各種各樣的土地資源浪費(fèi)情況。但是將GPS 遙感測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用到土地測(cè)繪中，可以對(duì)各種地理區(qū)域進(jìn)行全方位的測(cè)量和計(jì)算，解決了監(jiān)測(cè)困難和范圍受限的問(wèn)題，提升了數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，能夠?qū)?dāng)?shù)氐牡匦蔚孛渤浞址从吵鰜?lái)，從而可以有效指導(dǎo)土地測(cè)繪和土地資源管理工作的進(jìn)行，使土地資源開(kāi)發(fā)的工作行為更加規(guī)范。

2 GPS遙感測(cè)繪方法在土地測(cè)繪中的應(yīng)用技術(shù)分析

（1）GPS 技術(shù)。GPS 是一種新型的定位技術(shù)，全稱為全球定位技術(shù)，是一項(xiàng)常見(jiàn)的現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)。由于利用了衛(wèi)星設(shè)備，因而可以從海陸空全方位的進(jìn)行全球覆蓋性的監(jiān)控，而不僅僅是局限在某一個(gè)區(qū)域上，由此可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位，并且數(shù)據(jù)傳遞速度快，從數(shù)據(jù)傳遞到每個(gè)用戶的過(guò)程由計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)嚴(yán)格控制，信息分享交流方便并可控。此外GPS 技術(shù)將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制技術(shù)與數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)全天候和持續(xù)性的進(jìn)行監(jiān)控，并且操作方式簡(jiǎn)單，可通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別進(jìn)行控制，能夠有效地減少一些較為冗余的操作環(huán)節(jié)，因此被廣泛應(yīng)用于各類工程項(xiàng)目測(cè)量中。

（2）遙感技術(shù)。遙感技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果之一，是通過(guò)電磁波的傳播與接收來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的感知，目前可通過(guò)飛行器來(lái)攜帶傳感器采用航空攝影和測(cè)量的方式，直接獲得地籍圖，或通過(guò)人造衛(wèi)星，利用衛(wèi)星圖像分辨率較高的特點(diǎn)來(lái)對(duì)物體的特點(diǎn)及差異進(jìn)行詳細(xì)的區(qū)分，并通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)對(duì)目標(biāo)的情況和特點(diǎn)進(jìn)行分析與測(cè)繪，最終以畫面和文字等信息展示方式呈獻(xiàn)在人們的面前，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)地面的觀測(cè)。

（3）無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)。無(wú)人機(jī)具有飛行功能，借助其飛行能力與傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備搭配可實(shí)現(xiàn)遙感測(cè)繪，整個(gè)過(guò)程涉及到通信、遙感、全球定位等多方面的技術(shù)內(nèi)容，具備較高的自動(dòng)化、智能化與專業(yè)化特點(diǎn)，隨著各類飛行器的研發(fā)投入，該項(xiàng)技術(shù)在土地測(cè)繪中應(yīng)用越來(lái)越常見(jiàn)[2]。在土地測(cè)繪中應(yīng)用該技術(shù)首先要確定測(cè)繪區(qū)域的地形地貌，再利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空航測(cè)收集地質(zhì)環(huán)境與地理空間方面的信息，以影像、圖片等方式進(jìn)行存儲(chǔ)，明確測(cè)量土地對(duì)象的界址線、界址點(diǎn)等信息，進(jìn)而為土地開(kāi)發(fā)管理提供詳細(xì)的、全面的地理資料。該技術(shù)應(yīng)用的地面范圍較為廣泛，對(duì)于地形地貌比較復(fù)雜的測(cè)量對(duì)象也能展現(xiàn)出很高的應(yīng)用價(jià)值，目前是國(guó)內(nèi)外的重要研究對(duì)象。

3 GPS遙感測(cè)繪方法在土地測(cè)繪中的應(yīng)用研究

（1）GPS 輔助空中三角測(cè)量。遙感目標(biāo)定位與相關(guān)地面控制點(diǎn)存在密切的聯(lián)系，要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)無(wú)地面控制的遙感目標(biāo)定位，需要連續(xù)快速地獲取定位點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，而空中三角測(cè)量利用像片內(nèi)在的幾何特性，通過(guò)GPS 記錄遙感影像瞬間的方位元素，利用連續(xù)攝取的具有一定重疊的航攝像片，并通過(guò)相對(duì)定位技術(shù)的離線數(shù)據(jù)后處理建立同實(shí)地相應(yīng)的航線模型或區(qū)域網(wǎng)模型，采用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型和算法，對(duì)像片系統(tǒng)誤差進(jìn)行有效地修正，獲取攝影機(jī)曝光時(shí)刻攝站的高精度三維坐標(biāo)，進(jìn)而確定定位點(diǎn)，并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。

（2）對(duì)土地觀測(cè)的直接定位。GPS 遙感測(cè)繪方法在土地測(cè)繪中的應(yīng)用比較突出的優(yōu)勢(shì)是圖像識(shí)別，能夠清晰的分辨出河流、村莊等明顯的地標(biāo)類建筑或地形地貌，并可以此為控制點(diǎn)，通過(guò)GPS 的定位功能對(duì)實(shí)際位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并以經(jīng)緯度的形式明確坐標(biāo)信息，確定樣本像元對(duì)應(yīng)的地面類型，進(jìn)而對(duì)圖像進(jìn)行幾何糾正和投影變換，顯示周邊圖像，對(duì)地面各物類進(jìn)行區(qū)分設(shè)定。

（3）在工程測(cè)量中的應(yīng)用。GPS 全球定位系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精確化定位，因而可以保障土地測(cè)繪工作的動(dòng)態(tài)性，可以對(duì)土地資源管理中的各類運(yùn)動(dòng)載體進(jìn)行跟蹤式追查和研究分析，發(fā)揮出定位測(cè)量技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。例如基于GPS 遙感測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用建立測(cè)繪工程控制測(cè)量系統(tǒng)與地面控制網(wǎng)點(diǎn)，建立最為合理的運(yùn)動(dòng)線路，并對(duì)多項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行監(jiān)控，以確保野外測(cè)繪隊(duì)伍行動(dòng)受控。此外由于GPS 測(cè)繪技術(shù)實(shí)際定位精度性良好，定位距離誤差可控制在mm 級(jí)范圍內(nèi)，可有效提高控制測(cè)量、施工放樣成效，提高靜態(tài)相對(duì)定位質(zhì)量。

（4）優(yōu)化地籍測(cè)繪網(wǎng)。土地測(cè)繪中最基本的工作就是地籍測(cè)量，傳統(tǒng)地籍控制網(wǎng)采用三角測(cè)量方式，而經(jīng)過(guò)GPS 遙感技術(shù)優(yōu)化升級(jí)后，在精確度、可靠性、測(cè)繪難度和成本投入方面有了更大的進(jìn)步。此外GPS 定位技術(shù)的布網(wǎng)方式更為靈活多變，大致為基本網(wǎng)、加密網(wǎng)兩種，而且對(duì)于城鎮(zhèn)地區(qū)界址點(diǎn)可以大密度增設(shè)控制點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)全測(cè)區(qū)的控制測(cè)量，所得的土地?cái)?shù)據(jù)相對(duì)比較完整和可靠，確保土地權(quán)屬無(wú)爭(zhēng)議。因此在地籍測(cè)量中合理應(yīng)用GPS 遙感測(cè)繪技術(shù)可對(duì)地籍測(cè)繪網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提升土地測(cè)繪精密度，協(xié)助有效管理每塊土地，維護(hù)土地的使用權(quán)，保障土地所有人的合法權(quán)益，促進(jìn)工程建設(shè)的合理規(guī)劃。

（5）在土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中，土地情況會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)的變化，受地質(zhì)、氣候、環(huán)境和人為因素影響會(huì)出現(xiàn)工程變形情況，而以往的工程變形監(jiān)測(cè)不夠動(dòng)態(tài)全面，投入較大，效率不高，局限于平面監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度也比較低。但利用GPS 遙感測(cè)繪技術(shù)可以通過(guò)三維模式進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，掌握土地的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)情況，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程變形問(wèn)題，找到工程變形的原因，促進(jìn)監(jiān)測(cè)人員了解工程細(xì)節(jié)，確保我國(guó)的土地資源被合理規(guī)劃利用，并且整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程高效快速，能避免很多費(fèi)用的產(chǎn)生，還能夠有效提高土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行土地開(kāi)發(fā)和整理環(huán)節(jié)中，通過(guò)土地測(cè)繪可對(duì)土地地理要素、地形、地面設(shè)施和空間狀態(tài)進(jìn)行專業(yè)的測(cè)繪，為了保障土地測(cè)繪期間各類數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性、有效性，可通過(guò)GPS 遙感測(cè)繪方法來(lái)提升土地測(cè)繪工作效率以及測(cè)量精準(zhǔn)性，為土地開(kāi)發(fā)整理提供更加全面的信息。為了保障該技術(shù)的應(yīng)用效果，進(jìn)一步推進(jìn)土地測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，需要加深對(duì)GPS 遙感測(cè)繪方法科學(xué)應(yīng)用的重視程度，加大專業(yè)人才培養(yǎng)力度，積極引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和人才，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和人員之間的相互匹配，并加強(qiáng)應(yīng)用過(guò)程的管控指導(dǎo)，從而提升其專業(yè)化應(yīng)用水平，促進(jìn)該測(cè)繪方法在土地測(cè)繪工程中發(fā)揮出應(yīng)有的作用，為整個(gè)工程提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和信息支持。