土地測繪中GPS技術的應用

崔 鵬

（天津市國土資源和房屋管理局武清區國土資源分局，天津 301700）

一、技術原理和技術應用現狀

無線電信號是GPS測量中所使用的信號，其接收設備通過其受到無線電信號的時間計算出距離，以此判斷衛星的位置。即應用了三角定位原則。該系統有兩種，一種是用于進行高精度框架建立的全球性或全國性的GPS網，主要用于研究地球運動。而另一種則是區域性工作的GPS網，這種GPS網被用在國民經濟建設上。GPS的信號中用于測量的是其信號的調制碼或者載波，因此主要的觀測量是對載波相位以及偽距離的測量。在進行地籍測繪時，所應用的測量方式主要包括差分GPS定位以及RTK定位兩種。差分GPS定位其對精確定位依賴于基準站發出改正數后，移動站對這一改正數進行接受和修正，通過結果來進行定位。而RTK定位則更加精確，主要通過載波相位觀測實現，其定位是一種實時定位技術，精度可以達到厘米級。

我國在上世紀八十年代就已經開始出現各種精密先進的地面測量設備，例如數字水準儀、精密測距儀以及電子經緯儀和激光掃平儀，這些設備的應用是我國工程測繪工作更加先進，發展更加迅速的基礎，同時更加有利于我國工程測繪接受更加先進的技術。GPS技術首先出現在美國，該技術的發明為測繪工作帶來了本質性的革新，從1994年之后測繪工作利用了GPS開始向著更加高效、快速、低耗和簡便的方向發展，因此在土地測量工作中開始被廣泛的予以使用。而隨著GPS技術的發展，逐步的分為RTK實時定位和GPS差分定位兩種系統，且其定位精度越來越高。在地質勘查、資源探點中，GPS技術的應用將會具有更加廣泛的發展空間。

二、地籍測量

1 地籍控制測量

在測繪工作中，GPS定位技術的應用為測繪工作帶來了變革性的發展。尤其在地籍測量中，由于應用了GPS技術，因而很多工作發生了巨大的變化，尤其在地籍控制測量中，GPS技術的影響極為深遠。由于GPS對于網狀精度影響不大，且在地籍控制測量中，GPS技術并不要求通視，因而就免去了點位選擇這一個步驟。GPS技術在測量中的精度較高，并且測量效率高，具有自動化以及全天候的特點，因此在我國很多區域的地籍控制測量中GPS技術已經開始廣泛被應用開來。

2 網點的密度以及精度要求

地籍控制網點主要是為了確定土地權屬范圍，而其密度以及精度要求也是服務于這一特征點，也就是日常中經常提到的界址點。地籍測量的任務主要是為測繪地籍圖以及制作宗地圖提供基礎數據。依照測區范圍的差異即以先后次序的區分可以將網點密度分為加密控制網以及首級控制網兩種。但是由于受到了城鎮界址點密度較大的影響，網點電位精度必須予以保障，需要增大控制點密度，從而方便對界址點進行測定，有時甚至需要增加圖根導線，從而方便界址點的測量。

3 位置基準點的影響

基準點在GPS中也有三種分類，分別為方向基準、位置基準以及尺寸基準。在城鎮地籍控制網的建設過程匯總，若是使用常規手段，則需要應用到國家控制點，但是若沒有相應的控制點為基準點，那么起算點會采用假定坐標值進行計算，從而建立起一個獨立坐標系。GPS技術所得到的坐標系為三位坐標差，因此其在參考面上的位置基準會直接影響到GPS的網形。精確起算數據主要被應用在GPS網高差較大的情況中。GPS網在橢球面上的投影會受到位置基準的影響，因此精確測定高程可以通過常規方法進行。

4 地籍細部測量

該種測量是為了確定每塊土地界址點以及形狀、位置等信息的測量手段，是對權屬以及土地線的確定，在地籍調查中，細部測量是重要組成。在相關規則中，在地籍細部測量上要求城鎮外圍的地籍測量中其界址點的距離誤差允許值為10cm。而村莊中的界址點以及一些隱蔽性的界址點，誤差可以超過10cm，但是應當小于15cm。而這一精度要求在利用了RTK技術的測繪中，完全可以達到。

三、GPS測量技術的特點及優越性

GPS測量系統目前是在導航定位領域應用最為廣泛的系統，相比于其他測量技術具有多功能、全天候、高效率、操作簡便、精度高、應用廣泛等諸多優點，有較強的發展優勢。

GPS的測量自動化程度高，在觀察中的測量員主要只需按照和開關儀器、采集環境的氣象數據、量取天線高、監視儀器工作狀態等簡單操作。其余的如衛星的跟蹤觀察、記錄、捕獲等都可由儀器自動完成。GPS用戶接收機通常質量輕、體積小、自動化程度高，野外測量時，甚至只需一鍵開關，方便使用和攜帶。

GPS衛星很多，在均勻的分布下保證了全球地面覆蓋率，任何時候在地球上的任何地點都可進行觀測工作，通常只在雷雨天氣下不適宜觀測，多數情況不受天氣的影響。可以說，GPS定位技術的發展是經典測量技術的一次打突破。它不僅是經典的測量理論及方法發生了深刻的改變，還使得測量學和其他學科之間有了滲透性的交流，促進了測繪科學的發展。

GPS接收機與紅外儀器的標稱分辨率可謂旗鼓相當，并且隨著間隙距離的進一步增加，GPS的測量更具有優越性和可操作性。同時GPS能夠提供全球統一的三維地心坐標。測量中，不僅可以精確測出觀測站平面位置，還可以準確測量觀測站的大地高程，這一特點，為研究大地準面的性質和確立地面點高程開辟了新途徑，也為航空攝影等提供了重要的高程數據。

結語

在測繪工作中，GPS技術的應用所帶來的方法和技術對人們的思維以及視野都一種變革性的改變，同樣也是測繪界的一大革新。GPS的高速高效以及獨具特色和多元化功能使得工程測繪得到了更加長遠的發展，令工程測量在開拓范圍以及發展空間上更加廣闊，同時保證了測繪質量為工程施工提供了可靠的數據基礎。

[1]許少全，張華海.GPS測量原理及應用[M].北京：地質出版社，1993.

[2]金君.GPS在地籍測量中的應用[M].1999.

[3]王金山，周圓.測量學基礎[M].北京：教育科學出版社，2004.