GPS技術在國土測繪管理中的應用

王夢易等

[摘 要]由于國內經濟發展迅速，科技水平提升速度也越來越快，越來越多的城市開始了頻繁的城市規劃和建設。在這些大型的工程中，GPS技術為測量和勘探提供了很好的服務，該技術檢測效率高，而且精準度更精確。但由于國內對該技術的應用時間還很短，在技術上依然存在一些問題，需要專業人士做進一步的調查研究和改造。GPS技術的成功應用對于國土測繪管理具有重大意義，不僅能大大提高國土測繪管理工作的進度，而且使檢測失誤率大大降低，免去耗費大量人力物力的傳統檢測方法，為工程建設節省經費，有益于國計民生。

[關鍵詞]測繪管理；系統定位；三維坐標；控制網點

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.20.070

1 GPS技術的概念

1.1 GPS系統的定義

GPS是Global Positioning System的簡寫，其中文譯名為全球定位系統，該系統研制于20世紀的90年代，是由美國研制出來的。全球定位系統GPS具有高精度、多功能、全天候以及高效率等四項特征，是一種非常嚴密的測繪工具，深受用戶歡迎和喜愛。

1.2 GPS系統的工作順序

GPS工作的順序分為三步；第一步是GPS系統接收機捕獲衛星的信號；第二步對該捕獲的信號進行一系列處理；第三步是計算，由計算得出檢測站的三維位置信息等。

1.3 GPS系統的組成

GPS系統由三部分組成，一部分是空間部分；另一部分是地面控制部分；最后一部分是用戶設備部分。

1.4 GPS系統工作所具有的特點

GPS系統工作具有非常多的優點：比如高精度定位、檢測站間無須通視、觀察時間短以及可以提供三維坐標和操作簡便。

GPS定位的高精度并非紙上談兵，而是有科學的數據驗證得出的。據了解，某官方科研機構對此進行了專門的研究和統計，得出的結論非常驚人，在50km內GPS精度可以達到6～10m，這樣的高精度是傳統檢測方法不敢想象的。

GPS定位在觀測時非常方便，完全不需要和傳統方法一樣，進行站間的通視，只需保持檢測站上空開闊，就可以順利完成檢測過程，這樣不僅效率高、實施易，而且能夠省去很大費用開支，非常有利于GPS技術的推廣。

GPS定位系統在進行觀測時，所需時間非常短。而且隨著技術和軟件方面的不斷更新與提升，GPS的觀測時間將會越來越短，數據調查結果表明：對于實時定位，GPS定位系統在觀測時每站觀測僅用幾秒鐘。

以往以傳統方式確立三維坐標時，很容易出現問題，要依據經典地網進行平面和高程的不同測量結果來確立。但在用GPS系統確立三維坐標時，可以非常直接精確地測定觀測點的三維坐標，省去許多煩瑣步驟。據悉，現階段GPS已經完全可以實現四等水準的精度測量。

此外，GPS的接收機也會不斷更新，畢竟高科技發展迅速，手段也越來越多。經過改造的GPS接收機，體積會越來越小，自動化程度越來越高，而且重量也會越來越輕。隨著這些變化和改造的發生，測量工作人員的勞動強度也會越來越輕，野外測探工作也將會越來越順利開展。

2 GPS系統在國土測繪中的應用

地籍測量的內容主要包括規定區域內土地及其附著物的位置、面積、界限以及權屬與使用現狀等，此外，還要測出土地的形狀，有了GPS定位系統，無論是國土測繪管理，還是地籍測量、地籍控制測量，都變得更加便利。過去的傳統常規地籍測量方法具有一定的局限性，實施困難，且效率低，精準度不夠，GPS技術的應用有效地解決了這些問題。

地籍測量是國土測繪管理的核心，而地籍細部測量更是其中最為不可或缺的部分，測量過程十分復雜，需要測量清楚單元土地的權屬特征點、線、外形、位置、數量等各項指標。某些隱蔽區域接收GPS衛星信號非常困難，為了提高地籍細部測量的效率，可以使用各種測繪工具和儀器，如全站儀、涓距儀、經緯儀等，同時也能運用多項方法，比如解析交會法、極坐標法、圖解交會法等，這些都有助于完成地籍勘探和測量。

以往使用的經典三角測量控制網，無論在可靠性、準確性，還是全面性方面，都需要進一步提高，同時成本比較高，對測繪工作的大量開展非常不利。于是，在專業人士多次的研究探討后，成功建立了GPS 技術觀測網并投入使用。比起傳統的觀測網，GPS技術觀測網更加高效、更加精準，尤其對于大范圍的國土測繪管理作用非常大。

還要注意的是，GPS 技術地籍控制網的設計還不夠完善，存在的問題不少，這都需要專業人士齊心協力，不斷地進行摸索研究，采取有效的措施對其進行更深層次的完善和改進。為了更完美地發揮GPS技術的作用，少受磁場和地球自轉等不可抗因素的干擾，減少信號接收中存在的誤差，需要不斷發現，早日找到客服誤差的有效方法，進一步提高國內國土測繪的精度。

3 GPS 技術需要改進的方面

地籍控制網點的密度、精度在測量中非常重要，起到影響測量結果的重大作用。為切實保證采集各類數據和信息時的準確性，以及測繪地籍圖件的精準度，在進行地籍測量時，一定要對地籍控制網點的密度和精度采取有效的控制。在控制中可以采取的有效措施如下：最大限度地加大和擴張控制點密度，使GPS地籍網的界址點更為密集，使根據圖根點測定圖根點的過程更順利。此外，GPS地籍網的邊長和傳統的不同，需要根據不同需要和狀態進行布設。

方向、尺度、位置是GPS地籍網的基準點的主要三個方面，需要密切關注。一般來說，GPS地籍網基準點的確定是相對復雜的，要經過對網的整體平差計算來獲得具體的參數和數值，因此在實際設計GPS地籍網的基準點時，首要任務就是計算和確定地籍網的位置基準。在進行GPS地籍網的平差時，運用最小約束法，確保網點位的精準度與位置基準達到最大精確度。

4 結 論

文章從GPS系統的概念入手，解釋了GPS系統的定義、設備組成、工作特點和順序等；詳細論述了GPS系統在我國的國土測繪管理中的主要應用，即地籍測量；之后文章又對GPS系統在國內應用中存在的問題做了分析，提出了需要做出改善的點。總而言之，GPS定位系統作為新型技術，目前正在不斷地被廣泛推廣和使用，未來在我國的國土測繪管理中所起的作用將更加深入。盡管目前GPS系統的應用還不夠成熟，許多地方有待改善，但隨著科研的不斷深入和技術的更新發展，相信GPS技術目前遇到的問題都將解決，為我國的城市規劃建設做出巨大貢獻。

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