GPS 在土地测绘中的应用浅析

剪艳玲

摘要：GPS的主要作用是利用导航卫星进行测时和测距，具有良好的保密性和抗干扰性，为各类用户提供精密的三维坐标、时间和速度。目前，随着GPS技术的完善和发展，其应用领域也在不断的拓宽，已经成功应用于地籍控制及工程测量中，发挥其三维导航和定位功能，保障了测绘数据的准确和实时性，提高了测绘工作的效率。随着GIS技术与GPS网络的有机结合，将更加方便人们对数据进行收集和处理，同时随着GPS RTK发展，GPS将在土地测绘当中并发挥着重要作用

关键词： GPS；地籍测量；GIS；RTK

Abstract: the main function is to use GPS navigation satellites measured and ranging, have good secrecy and anti-interference, for all types of users with the precision of 3 d coordinate, time and speed. Now, along with GPS technology improvement and development, and its application is also in constant broaden, has been successfully applied to the cadastre control and engineering survey, play the 3 d navigation and positioning function, guarantee the surveying and mapping data accurate and timely, improve the efficiency of the surveying and mapping work. With GIS technology and GPS network organically, will be more convenient for people to data collection and processing, at the same time as GPS RTK development, GPS will be in surveying and mapping of land and plays an important role

Keywords: GPS; Cadastre survey; GIS; RTK

中图分类号：P228.4文献标识码：A 文章编号：

在测绘领域，随着全站仪的推广普及，传统的经纬仪、测距仪逐渐被取代。近年来，随着GPS测量技术的发展，地籍控制测量的作业方法更是发生了历史性的变革。GPS测量通过接收卫星发射的信号并进行数据处理，从而求定测量点的空间位置，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。现已成功应用于地籍控制及细部测量、工程测量、航空摄影测量、工程变形测量、资源调查等诸多领域。

一、GPS在地籍控制测量中的应用利用

GPS技术进行地籍控制，没有常规三角网（锁）布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求，只要使用的GPS仪器精度与等级控制精度匹配，控制点位的选取符合GPS点位选取要求，那么所布设的GPS网精度就完全能够满足地籍规程要求。根据我们单位在2009年广州增城市新塘镇的GPS地籍控制测量工作的情况，有以下3点认识与大家学习讨论：

（1）GPS地籍控制网点的精度和密度地籍测量的首要任务，是进行全测区的控制测量，它是测绘地籍图件和数据的基础，而地籍控制网点的精度和密度，主要是为满足土地权属范围的特征点。关于网点的密度，GPS地籍网可按测区范围和先后次序分基本网和加密网两类。由于城镇地区界址点密度较大，故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，以便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且长短边结合灵活方便。

（2）位置基准点的偏差对GPS网的影响当应用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坐标系的三维坐标差，故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。

（3）GPS地籍控制网的优化设计问题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。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测绘，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。

2 GPS在土地测绘中的应用

测绘是国民经济和社会发展的一项基础性、公益性的事业。为经济建设和社会发展提供前期的准备和测绘保障。土地测绘作为测绘科学的一个分支，扮演着越来越重要的角色。为规范土地管理提供了强有力的技术支持。

GPS卫星定位技术的快速发展，给测绘工作带来了质的飞跃和巨大的影响，通过GPS进行地籍测量，具有布点灵活、计算机速度快、全天后的观测等，点与点之间不要求通视，避免了以往地籍测绘工作点位的局限性。主要表现在以下3个方面：

1）GPS地籍控制网点的精度和密度

全地区的控制测量，是地籍测量的主要工作，也是测绘数据和图件的基础。按测区范围和先后次序来讲，网点的密度一般分为加密网和基本网两种，通过控制网点的密度和其精度，提供界址点服务。根据需要，各级网可以分期布设，或者一次性地布设到指定的密度，同时，根据需求的变化进行相应的调整。考虑到城镇地区界址点的密度较大，在有需要的时候，可以在GPS网下再加密一级图根导线，从图根点测定相应的界址点，以满足测绘的要求。如《山西省地籍调查实施细则》中要求界址点对邻近图根点点位中误差为5cm~7.5cm，也只有应用GPS网络才能达到如此高的几何精度。

2）位置基准点的偏差对GPS 网络的影响

由于传统测量技术的落后，目前，GPS定位技术已经全面取代常规的测量，来以此建立地籍控制网络。GPS定位得到的是三维坐标差，所以，其在参考椭球面上的网形与其位置基准有关。一般而言，当位置基准在经纬度上的偏差在100m以内时，其在椭球上的投影是可以忽略的。当高度差大于100m的时候，则GPS网会要求较精确的起算数据。

3）GPS地籍控制网的优化设计

GPS具有多样而且灵活的布网方式、精度高以及速度快等特点，但由于GPS观测系统有更加复杂的随机模型和函数，所以GPS地籍控制网的设计也存在优化问题。点对点之间可以不受通视这个条件的限制给GPS网的优化提供了可实现的条件。目前，GPS网的主要误差是粗差以及系统模型的误差造成的。所以在进行优化设计的过程中，要考虑网的可靠性准则、仪器标称精度、规程要求精度以及人员配备与预支成本费用等条件。可采用机助模拟法或者其它可行的方法对GPS网络进行优化设计，提高其定位的精度，增加其产生的效益，使GPS网络在地籍测量中发挥越来越重大的作用。

3 GPS未来发展的趋势

1）GPS与GIS的有机结合对地籍信息系统的影响

地籍信息系统是依托计算机、网络等先进技术，对数据采集、处理以及成果输出实现自动化管理的信息系统，主要包括数据输入、管理以及输出三大部分。通过GPS技术进行实测，可以有效的取得包括行政界线、宗地界线和宗地属性及地表覆盖物的形状情况以及几何位置，将这些信息记录下来，并输入到地籍信息数据库中，通过地籍信息系统进行数据的加工，处理，得到最后绘制输出的成果图件。同时，保证信息的时效性，随时对地籍信息系统进行动态的数据更新。借鉴成熟的GIS系统，实现GPS与GIS的完美结合，更好的改进和发挥地籍信息系统模块的功能，实现地籍信息系统的网络化、现代化以及自动化功能。

2）RTK技术在建设用地勘测定界中的开发前景

GPS RTK，载波相位实时动态差分定位，作为GPS定位发展的最新成果，它的实时处理可以实现更高的精度。通过GPS的卫星系统接收实时信息与基准站发送的改正信息，进行信息和解码，自动给出厘米级精度的定位数据。通过系统的软件，传送到TDCI电子手簿供实地勘测定界放样。RTK技术可以简化工作程序，避免关系距离放样、解析法放样等方法的复杂性，对输电线路、铁路等道路工程的放样更为有效有实用。

结语：伴随着GPS卫星全球定位技术的发展，特别GPS、GIS、RS（遥感系统）的有机结合，GPS技术在土地测绘中将发挥越来越重要的作用。由于其技术特点，它缩短了测绘时间、提高了测绘的精度，将产生巨大的经济效益和社会效益。它的广泛应用，将为各项建设和社会发展提供测绘保障，是最基础也是最重要的科学技术事业。

参考文献：

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