淺析GPS技術在地籍測量中的運用

張凱

摘要：GPS技術在地籍測量中具有明顯優勢，它不受天氣和時間的限制。并且在測量過程中，不存在誤差積累，保證了測量數據的準確度，避免了后期地籍測量糾紛的出現。本文對GPS技術在地籍測量中的應用進行探討分析。

關鍵詞：GPS技術；地籍測量；控制測量

1.GPS技術簡介

1.1 GPS技術的原理

GPS 接收器能夠接收載波相位與測距碼兩種數據，前者波長小于后者，因此，應用載波相位可以有效提升測量精度。此外，在軌道誤差與衛星鐘差因素的影響下，使用載波相位與測距碼的定位精度僅僅只有10m 左右，在具體的操作活動中，只能夠使用測距碼進行定位，提供初始信息，將GPS 接收器設置在相應的位置，這樣即可分析到載波相位信號，可以減少測量誤差，保障GPS基線向量的準確性。

1.2 GPS技術的應用優勢

1.2.1 應用廣泛

在地勢平坦位置，如果測定半徑不足5km，只要應用GPS 技術就可以完成測繪工作，與傳統測繪技術相比而言，GPS 技術的應用十分便利，能夠降低工作人員的壓力，提升測繪強度，節約作業支出。GPS 技術定位準確，測量結果可靠，如果同時應用RTK 技術能夠將誤差控制在厘米之中，對測量環境的要求也不高，不會受到外界因素的影響。

1.2.2 精度高

此外，應用GPS 技術進行測繪對于控制點的要求并不高，兩點間不需要通視即可完成測繪，而網狀結構與GPS網精度并無顯著關系，因此，GPS 技術可以全天候應用。地籍測量工作的內容是多種多樣的，需要對細部進行準確的測量，同時，地籍測量工作對于界址點也有著較高的要求，GPS 技術正好可以滿足這一需求。

1.2.3 測繪效率高

GPS 技術的測繪準確率高，誤差很小，人工測算與審核的工作量也很小，能夠減少不必要的工作流程，在GPS 技術的發展之下，其自動化水平也越來越高，使野外作業更簡便，效率更高，只要外界氣候條件不是非常惡劣，即可達到全天候作業。

1.2.4 經濟性高

與傳統測繪方式相比，應用GPS 技術能夠減少測繪人員數量，對于測繪設備的要求也不高，這就有效降低了測繪成本，此外，GPS的測繪精確性高，誤差很小，不會增加測繪成本，測繪經濟性高。

2.GPS 測量技術中存在的問題

目前，GPS 測量技術具有測量精度高，范圍廣且可持續工作的特點。但就其發展和需求而言，依然具有很多問題，其中包括必須為其提供較為空曠的環境以降低其受干擾程度，另外這一技術具有較大的波動性也阻礙了其發展。在大型建筑設備附近進行測量時，GPS 技術的信號容易受到干擾導致其無法運行。隨著GPS 應用程度的不斷提高，其技術人員的水平也成為主要問題，國內相關培訓較少，操作人員受行業特征影響，技術水平較低，不能合理利用這一技術。一些企業的發展規模和理念使其無法正式GPS 及其相關技術。而作為碎部測量核心技術的GPS-RTK 技術同樣存在一定的問題，首先該儀器的測量數據為獨立數據，無法確定測量儀器是否處于正常運行狀態，因此測量準確性值得商榷。而在特殊環境下，尤其是在信號較差的山區，如何保證其持久信號時該技術發展中需要重點解決的問題。

3.GPS 技術在地籍測量中的具體應用

地籍測量包括地籍控制測量、碎部測量等。當然，其應用過程具有一定的優勢，也存在一定的問題。其在兩個過程中的應用和其優缺點表現如下。

3.1 GPS 測量技術應用于地籍控制測量

在地籍測量中，碎部測量和地籍控制測量是其主要過程，并且只有掌握地籍控制測量才能進行碎部測量。GPS 技術的出現改善了傳統技術無法連續作業的弊端。其過程主要可分為：

1）構建GPS 地籍首級控制網。

2）建立以GPS-RTK 為基本手段的地籍測量方案，并在既定原則下完成測量過程。在測量過程中，相關技術人員應嚴格按照操作流程進行測量，確保控制網的可靠度及其臨界點間基線向量精度的均勻分布。由于GPS 技術的問題，盡量選擇較為空曠或者視野開闊地段進行測量。

3）地籍首級控制網的應用過程還應綜合考慮觀測地點環境、觀測時間對觀測效果的影響。從而最終制定符合本次使用的GPS技術執行方案。

3.2 GPS 測量技術應用于地籍碎部測量

GPS 技術中的GPS-RTK 技術是地籍碎部測量主要中主要采用的方法，碎部測量方案的確定與首級控制網相似，并且根據操作人員的水平和相關技術要求對其進行必要的培訓。構建能夠適合地籍碎部測量的控制網及其基準站，從而實現數據收集和使用，從而最終生成測量結果，對地籍狀況進行判斷。

4.外業施測及作業精度控制

在地籍控制測量和碎部測量中，其關鍵技術在于精度的控制。只有實現對全測區的控制，才能進一步進行地籍控制測量和碎部測量。對于比較大的測量區域，必須先構建合理的GPS 控制網。在其核心技術選擇時，應注意區分其使用環境，對于較為繁華的市區，則盡量減少使用GPS-RTK 技術，以防止其信號受到干擾。在碎部測量必須使用GPS-RTK 技術中，可選擇分組測量方式，一般選擇四人一組，四臺接收機和一臺GPS 基準站，建立流動站，并分配好站內工作上的工作人員的工作任務，其中主要為測量結果的記錄和平均值計算。測量完成后，換另外控制點做相同工作直至完成測量過程。其過程主要包括基準站的選擇、和流動站的選擇。

4.1 基準站位置的選擇

選擇合理的基準站位置可以提高測量精度和效率，其應遵循以下原則：第一，選擇平坦寬闊的地理位置，尤其是基準站到測量區域內；盡量減少測量區域內的高大建筑物以及信號塔等阻礙測量信號的物體，降低電磁干擾。只有這樣才能確保GPS 或者RTK 信號的正常接收。另外，還應注意基準架的設計，盡量將其設置在地勢平坦并且較高的位置，其目的同樣是防止信號干擾。測量前的準備包括衛星星歷報告的制定，一般要求PDOP 值小于5。

4.2 流動站的選擇

基準站的位置確定還要依賴于流動站位置的合理性，與基準站相同，流動站位置也要選在平坦地段，利用GPS 定位時雖然不要求流動站與基準站相互通視，但要求保持GPS 接收機的衛星信號對天通視。同時，其必須具有可同時接收五顆衛星的設計要求，在對于兩者之間的距離確定上要具有一定的要求，其中主要問題在于盡量縮小流動站和基準站之間的距離，以防止信號接收出現問題。一般要求在市郊區域，其距離不得大于4km，在對于建筑物較多地段，為提高信號強度，還可進行縮短距離處理。即使在郊外建筑物較少地段，也要保證流動站在郊外，流動站距基礎站不超過7 km。

4.3 數據鏈的設置

另外，在測量過程中，還需要注意數據鏈的設置問題，這是確保測量穩定性的關鍵。目前，高增益天線的使用提高了數據鏈接的穩定性。當然，現階段，數據鏈接以基本采用計算機技術，這對效率的提高具有一定優勢，但還需進一步加強。機同時集成在主機之中，數據鏈中高增益天線的使用保證了數據通信的穩定性。

5.總結

總之，GPS 技術在地籍測量中具有廣泛的應用并且取得了較好的效果，但其技術上和使用精準度上還存在一定的問題。如何建立合理的培訓制度也是企業發展的重要任務。隨著科技的進一步完善，GPS技術將成為地籍測量的關鍵技術，而如何完善該技術是本文討論的問題，也將成為行業討論的重點。

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