如何把GPS定位技术应用到国土测绘之中

王荣芳 杨 帆/河南省清丰县国土资源局



如何把GPS定位技术应用到国土测绘之中

王荣芳 杨 帆/河南省清丰县国土资源局

【摘 要】国土测绘中采用GPS测绘技术，能够为国内各种国土工作的开展提供准确的参考数据，而各种国土测绘工作在开展过程中必须用到测绘技术及其相关仪器设备。GPS 以其测量精度高和自动化程序高的优势成为地籍测绘中的重要技术手段之一。

【关键词】GPS 技术；地籍测绘；应用方法

GPS 在国土资源管理中的应用范围十分广泛，他能够帮助我们收集国家土地的相关信息。我国现阶段对于土地利用不断强化，对于地基测量的管理也面临着新的挑战。由于我国地员辽阔的原因，在进行地籍测量的时候不可能全部依靠人力而完成。为了能够在较短时间内得到精准的国土测绘管理信息，我们必须运用GPS 设备进行相关信息的收集和检索。所以 GPS 技术在我国国土测绘管理中的应用是十分的广泛的。

1.GPS 在地籍控制测量中的应用

全球定位系统 GPS 卫星技术的迅速发展，给测绘工作带来了翻天覆地的变化，同时也对地籍测量工作，特别是地籍控制测量工作带来了巨大的影响。地籍测量管理是国土测绘管理的核心工作，主要是从事规定区域内土地及其附着物的界限、位置、面积、权属和利用现状等基本情况的调查和测定，并测绘出具体的几何形状、GPS 管理技术的应用为国土测绘管理、地籍测量、地籍控制测量等工作带来巨大的便利。根据国家土地局颁布的《城镇地籍调查规程》要求，地籍平面控制网方式主要有一级、二级小三角网；二、三、四等三角网一、二级 GPS 网；边角网、三边网等。应用 GPS进行地籍控制测量，点与点之间不要求互相通视，这样就可以避免了常规地藉测量控制时，点位选取的局限性，并且GPS 网状结构对 GPS 网精度的影响也非常小。由于 GPS 技术具有布点灵活、全天候观测、观测方便及计算速度快、精度高等优点，使 GPS 技术在国内各省市的城镇地籍控制测量中得以广泛应用。

1.1GPS 地籍控制网的优化设计

在经典三角测量的控制网中，兼顾精度、可靠性及成本费用等准则的优化设计已有许多研究和应用成果。与经典观测相比，GPS 观测具有更为复杂的函数和随机模型。尽管 GPS 具有灵活多变的布网方式，速度快、精度高等优点，但 GPS 地籍控制网的设计也存在优化问题。优化设计后的 GPS测量，更能显示出 GPS 卫星定位技术的高精度与高效益，并在地籍调查中发挥重大作用。在建立 GPS 地籍控制网时,影响控制网精度的主要因素是观测数据的精度, 而影响观测数据精度的主要误差来源可分为:①与信号传播有关的误差;②与接收设备有关的误差；③地球自转、相对论效应等影响所造成的误差；④与接收设备有关的误差等影响所造成的其他误差。

1.2GPS 地籍控制网管理中的改进和完善

过去我们都是采用传统的经典三角测量的控制网，他的准确性、可靠性、全面性都有待于提高，同时它的成本费用也比较高，所以制约了国土测绘工作的开展。地籍测量的首要任务就是进行全测区的控制测量，他是测绘地籍图件和数据采集的基础。控制网点点位密度，GPS 地籍网可以按测区范围和先后次序分基本网和加密网两类。由于国土地区界址点密度较大，所以在保证网点的点位精度条件下，控制点密度力求增大到便于测定界址点，必要时在 GPS 网下再加密一级图根导线，便于能直接从图根点测定界址点。GPS各边比常规网边长变化幅度大并且长短边结合灵活方便，因此，各级网可视需要分期布设，也可一次性混合布设到需要的密度。这样对于 GPS 技术观测网的建立使用，大大提高了观测工作的精准度和效率。对 GPS 地籍控制网的优化布网方式的运用，可以充分发挥出 GPS 卫星定位技术高效率、高精准度的优势。与此同时，在建立 GPS 地籍控制网时，也应采取有效措施来克服影响 GPS地籍控制网精准度的因素，如地球自转、相对论效应、磁场变化等自然因素，这些容易造成信号传播过程中产生误差，从而容易造成数据信号接收系统与设备的误差，这将直接影响观测数据的准确性，影响控制网的精准度。因此，我们在应用 GPS地籍控制网进行测绘时，既要注重细节，又要善于发现，争取早日找到克服误差因素的有效方法，提高国土测绘数据的准确性。

1.3GPS 技术引入地籍细部测量

地籍细部测量是地籍调查不可分割的组成部分，他的目的就是测定每宗土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等。根据地籍调查规程可知，在地籍平面控制测量基础上的地籍细部测量，对于国土外围界址点及街坊内明显的界址点之间的间距允许有10cm的误差，城镇街坊内部隐蔽界址点及村庄内部界址点之间的间距允许有15 cm的误差。利用 GPS RTK 技术完全能够满足上述精度的要求。对于影响 GPS 卫星信号接收的遮蔽地带应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，并采用解析交会法、极坐标法、图解交会法等进行地籍勘丈，这样更有利于加快地籍细部测量进度。

2.位置基准点的偏差对 GPS 网的影响

GPS 网的基准包括网的位置基准、方向基准和尺度基准。而网的基准的确定是通过网的整体平差计算的。GPS 网的基准设计主要是指确定网的位置基准。确定网的位置基准, 可以选网中一点的坐标值加以固定，通过自由网伪逆平差或稳拟平差来确定网的位置基准。这种以最小的约束法进行 GPS 网的平差是对网的定向与尺度没有影响, 平差后网的方向和尺度以及网的相对精度都是一样的, 但网的位置以及点位精度却不一样。当应用 GPS定位技术代替常规测量建立地籍控制网时，由于 GPS 定位得到的是 WGS-84 坐标系的三维坐标，所以GPS 在参考椭球面上的网形与其在参考椭球面上的位置基准有关。在经度方向上位置基准的偏差能使GPS 网产生整体旋转，但对于一定范围、高差较小的 GPS 网而言，其位置基准在经纬度方向上的偏差（一般 100m 以内）对投影在椭球上网形的影响可忽略不计，对于高差大的 GPS 网则要求有较精确的起算数据。由于位置基准在高程方向的偏差使投影在椭球面上的 GPS 网的尺度发生变化，所以，可用常规方法测定高程。

在国土测绘过程中，通过对现代测绘技术的有效应用，可以大大的提高国土测绘工作的效率，提高测绘信息的精确度。地籍测量往往具有范围大、界址点测量琐碎、数据更新快等特点，同时GPS 作为地籍测量中的一种测绘技术，他具有很多的优点，如：操作简便、减少人力费用、定位精度高、全天候作业等，但同时有时候也存在卫星可见度、信号屏蔽等问题。针对 GPS 的这种缺陷性，为了解决 GPS 无法测量部分地籍碎部点这一问题，提出了GPS 与全站仪、GPS 与 CCD 相机、GPS 与手持式激光测距仪集成等测量技术措施。目前，我们正处于社会经济与科学技术迅猛发展的时代，只有让现代测绘技术不断适应时代的发展需求，才能不断改良国土测绘的新技术，并有效的应用这些技术，才能够更好的促进我国现代测绘技术的较快发展。

参考文献：

[1]王旭军.综述 GPS 测量在土地测绘中的应用[J].科技与企业，2011（9）：92.

[2]周忠谟，易杰军.GPS 卫星原理与应用[M].北京：测绘出版社.

[3]金君.GPS 在地籍测量中的作用[J].测绘通报，2000(7).