GPS技術在地籍測繪中的應用

楊國強+唐巖

摘要：本文針對GPS技術在地籍測繪的應用，介紹了GPS的構成及其特點、GPS的作業模式、地籍測繪的內容，以及GPS在地籍測繪的控制測量階段、地籍要素及地形要素的細部測量階段中的具體應用，希望能夠為地籍測繪提供有價值的參考。

關鍵詞：GPS技術；地籍測繪；RTK

引言：地籍測繪是土地管理工作的重要基礎，它是以地籍調查為依據，以測量技術為手段，從控制到碎部，精確測出各類土地的位置與大小、境界、權屬界址點的坐標與宗地面積以及地籍圖，以滿足土地管理部門以及國民經濟建設部門的需要。隨著GPS的發展，地形與地籍要素的獲取發生了革命性的變化，GPS在地籍測繪的控制測量以及細部測量中發揮著巨大的作用，具有測量精度高、作業效率高、數字化程度高、節省費用等諸多優點，是數字化地籍信息獲取的重要手段，探究并分析GPS技術在地籍測繪中的實際應用情況，一定程度上可為合理應用GPS技術提供參考，對地籍測繪工作也具有重要的實踐意義。

1GPS技術與地籍測繪概述

1.1GPS的構成及其特點

GPS的構成：GPS主要由GPS空間部分、地面監控部分、用戶接收處理部分組成。GPS空間部分由24顆衛星組成，24顆衛星均勻分布在6個傾角為55°軌道平面內。地面監控部分是由主控站、監控站和注入站組成。用戶接收處理部分是由GPS接收機、數據處理軟件及其終端設備等組成。

GPS的特點：GPS以高精度、觀測時間短、高效率、全天候、操作簡便等特點著稱。在實踐中證明，GPS相對定位的精度可達10-9，在精密定位中，靜態觀測的解的平面誤差小于1毫米；在靜態控制測量中，D級GPS控制網的一個時段的觀測只需要1小時，大大節省了觀測的時間成本，且GPS測量測站間不需要相互通視，這樣在點位的選擇上就更加靈活；GPS觀測不受白天、黑夜、天氣的影響，可以在一天之內的任何時候進行。

1.2 GPS的作業模式

GPS的作業模式主要分為絕對（單點）定位和相對（差分）定位，而相對定位又分為靜態相對定位和動態相對定位。在靜態相對定位中，需要兩臺以上GPS接收機同時工作，并獲得相應的觀測基線向量，同步和異步的觀測基線向量構成了環形的閉合多邊形，這些多邊形被稱為同步環或異步環，通過同步環和異步環可以檢核觀測數據的多種誤差的影響，提高觀測的可靠性，在地籍測繪中主要用于等級測量控制網的布設；動態相對定位是由基準站和流動站組成，兩臺接收機同步觀測相同的衛星，以確定流動站相對于基準站的位置，在地籍測繪中主要應用RTK技術進行碎部測量。

1.3地籍測繪的內容

地籍測繪是為獲得地籍信息，對每宗土地進行現場測繪工作，主要內容包括：（1）進行地籍控制測量，布設地籍控制點和地籍圖根控制點。（2）測繪權屬界線的界址點坐標。（3）測繪地籍圖，測算地塊和宗地的面積。（4）進行土地信息的動態監測，進行地籍變更測量，以保證地籍成果的現勢性和準確性。

2 GPS技術在地籍測繪中的具體應用

2.1 GPS在地籍控制測量中的應用

地籍控制測量工作是地籍要素測量的基礎，目前地籍控制測量主要采用布設GPS靜態控制網的方法來實現，控制網的布設按照控制測量的基本原則和精度要求進行技術設計、選點、埋石、觀測、數據處理、獲取成果等測量工作。

GPS地籍控制網一般布設為D級或者E級，控制網精度指標主要是相鄰點基線分量中誤差D級水平分量20mm、垂直分量40mm、相鄰點間平均距離5km，E級水平分量20mm、垂直分量40mm、相鄰點間平均距離3km。GPS地籍控制網一般應逐級布設，在保證精度、密度等技術要求時可跨級布設。其中D級網閉合環或者符合路線的邊數不應大于8條，E級網不應大于10條，各級網點應均勻分布，新布設的GPS網應與國家高等級點進行聯測，聯測點數不應少于3點。控制網網型應布設成邊聯式或邊點混聯式，保證技術設計的點位的平均設站數要求。GPS地籍測繪控制點的點位應滿足便于安置接收設備和操作，點位應選擇在穩定堅實的巖石、土層、建筑物頂部等能長期保存及滿足觀測、擴展、使用條件的地點。選點時應遠離發射功率強大的無線電發射源、高壓線等距離不小于200m。點位周圍高度角15°以上無遮擋，交通方便，并有利于其他測量手段擴展和聯測。GPS觀測實施應擬定觀測調度方案，外業觀測數據應檢核數據剔除率、復測基線長度差、同步觀測環及獨立環閉合差等。各指標滿足要求，方能進行GPS網平差，順序應按照提取基線向量、三維無約束平差、約束平差和聯合平差、質量分析與控制四步。

GPS地籍控制網的布設是否合理，觀測質量是否合格，直接關系到后續的測量工作，是所有觀測工作的基礎，只有深入理解GPS理論并在實踐中總結經驗，才能布設出高水平的控制網，做到既能方便的滿足觀測，又能更好的節省人力財力。

2.2 GPS在地籍要素及地形要素測繪中的應用

地籍要素和地形要素采集主要應用RTK技術，相對于傳統測量，RTK具有作業效率高的優點，在一般地籍要素和地形要素采集過程中，尤其是郊區或者農村平房等視野開闊，衛星信號好的地區，RTK流動站僅需一人操作，每個點位僅需停留幾秒鐘，平均每人每天可采集上千個點坐標信息，大大提高了作業效率，節省了外業費用和時間。RTK技術可以全天候作業，不需要考慮兩點間的通視條件，也不需要考慮能見度的要求。定位精度高，沒有累計誤差，測圖精度均勻。RTK技術正朝著自動化集成化發展，測量員可以做到外業實時繪圖和屬性錄入，并能實時與內業計算機進行數據傳輸。

結束語：綜上所述，隨著現代科技水平的發展，GPS技術水平日益提高，使地籍測繪工作發生了很大的變化，利用該測量技術，布點靈活、計算速度快，可以進行全天候測量，比常規地籍測繪更為高效和節省財力，GPS技術在實現地籍測繪的信息化、數字化發展中做出了巨大的貢獻。endprint