GPS在土地测绘中的应用实践探究

2019-12-06 06:22张艳波马水仙
中国科技纵横 2019年19期

张艳波 马水仙

摘 要:GPS技术已经有了二十多年的发展时间,在该技术被推广应用的过程中,直接或间接的推动了很多行业的变革。对于土地测绘工作而言,GPS技术的引入从根本上改变了工作的在当今信息技术高速发展的时代之中,GPS全球定位技术是推动社会发展的重要环节,随着GPS技术在人们生产生活中的不断应用,给人们的工作与生活带来了更多便利,将GPS 技术运用到土地测绘之中有效的推动了测绘业的发展。本文主要针对GPS技术在土地测绘中的应用进行了分析探讨。

关键词:GPS;测量技术土地;测绘应用

中图分类号:P271 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)19-0091-02

GPS即全球定位系统,美国在1964年最先使用此项技术。现如今,GPS技术已经被广泛应用于全球多个领域之中以及人们的日常生活之中,通过GPS的应用,使得人们的生活得到了多个方面的便利。GPS具有全球覆盖性以及实时性等特点,实现了定位导航以及实时测量,与此同时,相比于其他测量技术,GPS的保密以及抗干扰能力也更强。近些年来,GPS技术在土地测绘以及军事项目上的应用也越来越普遍,并且依旧在不断的发展与创新,取得了越来越多的成就。

1 GPS技术的概念

GPS是用来进行全球定位的系统,其可以在全球范围内进行导航与定位。GPS接受装置主要以无线电信号为传播媒介,通过无线电信号在传播过程中所需要的运输时间,从而对距离进行判断,进而对宇宙中各个卫星所处的位置进行判断。GPS系统通过地面监控部分、空间卫星部分以及用户设备部分组成的三角地位使其得以有效的应用。卫星信号在太空之中不断的进行一定的发射,地面的GPS信号接收机在对四颗以上卫星发出的信号在接收后产生反应之后,立即采取载波相位测量或者伪距测量的方法对卫星信号到GPS接收机所用的时间进行精确的测算,从而使得用户的三维坐标位置体现出来。

2 GPS技术的发展现状

我国在上世纪八十年代就已经拥有了精密测距仪、电子经纬仪、数字水准仪等先进的地面测量仪器,在这些先进仪器的推动下,使我国的测量工程逐渐走向现代化。美国在1994年建立了完整的GPS系统之后,GPS技术在土地测量上的应用有了质的飞跃。由于GPS技术的定位速度快、精度准、效率高,因此在土地测绘之中被广泛应用。在国内的发展中,随着GPS差分定位以及RTK实时差分定位系统的不断发展,GPS技术也被广泛应用于各行各业之中,并且有着良好的发展前景。

3 GPS技术在土地测绘中的应用

3.1 地籍控制测量

现代土地测绘工作中,GPS所发挥的作用极为重要,他能够为工作人员及时高效的提供相应的位置信息,在过程中系统会自动运算相应的程序,对获取到的资源数据进行简化,使其能够被直接应用,减少了中间的计算流程,大幅度缩减了工作所需的时间,降低了工作人员的劳动强度,并且提高了整个流程的工作效率,对于相关工作的内容展开和流程进行都产生了巨大的影响。过去在进行土地测量时,尤其是在完成地籍控制测量工作过程中要求参与测绘的工作人员之间首先能够达成相互通视的条件,如果由于当地自然条件不允许时,这一环节的难度会提升,大大降低了工作效率,造成工作时长的增加,即使利用其他方式最终达成了工作内容,但是由于缺乏比对,以及正常的工作流程被干扰最终实现的测量效果和精度,往往不能够很好的满足使用需求,仍然需要经过其他方式进行校正,花费更多的时间,造成工作效率进一步降低。而且在测量过程中需要大量的设备和人员加入,在这一过程中,只要测量工作没有完成,相应的成本就会一直增加,对测量工作成本控制会造成不利局面,在地形较为复杂的西部山区和丘陵地带完成类似工作内容时难度较高,往往需要投入比平原地区更大的时间成本和经济成本,并且最终得出的结果精度有限,在使用时还需要有其他数据的辅助,造成数据的使用成本增加,需要额外投入更多的精力。而采用GPS定位技术,在进行相关工作内容作业时,由于其基准面在太空,可以无视地面上障碍物的存在,整个测量过程能够按照正常流程顺利进行,不必要进行额外的计算,并且实际结果精度非常高,结果数值能够直接输入到下一阶段的计算系统中,不需要对数据结果进行二次整理,整个工作流程中,工作人员只需要拿到相应的接受一切,在相应的基准点发送信息位置,只要信息通道,保持畅通,就能在较短的时间内过去极为精确的地理数据,并且相关数据能够直接导出到其他工作格式中,不需要对其进行二次整理,整个工作流程自然快速,大部分计算工作都是由计算机完成的,也能够有效减少由于人工计算造成的误差而导致最终计算结果精确度不够的情况,并且由于计算机计算的效率更高,所以等待时间更短,整个数据从测量到结果出去可能只需要花费很短的时间,而且数据的计算精度有所保障。工作人员可以将更多的精力和时间用在后续的工作内容中,而不需要在原始数据收集整理过程中耗费大量的精力,整个工作流程的安排能够更加合理科学,对于工作人员的经历和劳动强度也能够进行合理的管控。

3.2 地籍控制的精密度

进行地籍测量的任务主要的工作内容就是对整个待测区域进行全方位的控制测量,实现的工作结果就是能够对整个区域的图像数据资料进行实时的获取,并且对信息数据进行检查,确保其正确性。为了能够达到这样的结果,就需要每一个参与测量的基准点定位要非常精准,而且测量和计算系统的精密度也有很高的要求。GPS技术可以以非常高的精度对各个测量点之间的地理位置进行明确,测量结果的精度很高。在GPS技术初期投入地级测量工作时,从业人员发现由于GPS定位所需的三维坐标值,有可能存在坐标差情况导致参考位置和定位之间可能存在一定的差距,这样一来得到的结果会出现偏差情况,随着GPS技术的发展,相应的软件优化和硬件补充,使得这样的误差情况变得越来越小。整个GPS系统的应用成本精确度准确性,在不断的优化升级过程中得到反复的提升,其最终达到使用效果,无限趋近于理论值的要求,并且考虑到一些特殊的工作内容和使用环境,在对其软件进行针对性的优化,能夠使整个测量过程更加快速方便。

3.3 地籍细部测量的应用

在进行d级细部测量的过程中,相关标地点位置要求非常明确,如果由于参考位置出现偏差,整个测量工作将无从进行,而过去通过人工设备进行测量,如果由于自然环境影响导致原先设定的标的物位置发生变化,那么整个测量工作将无法顺利进行最终得出的测量数据结果也会与实际情况偏差较大,如果不使用,GPS技术仅仅通过,在待测区域选择参考点就很有可能会遇到这样的问题,在过去从业人员面对此类情况时,一般是将标的物选择为不容易发生位置改变或偏移的地方,但是符合此类要求的参考点,一般体积较大,对其进行准确定位,但是选择其他小型标的物又容易出现位置偏移的情况,所以这一直成为困扰从业人员完成相关工作内容的一个重要问题。但是采用GPS系统,其定位可以直接在系统中进行设定,在一定情况下可以摆脱与实际地形位置之间的联系,即使不能直接在系统界面进行设定,其高精度的定位和较为方便的定位模式也能够选择那些之前由于体积较大,不方便进行准确测量的参考点位置。这样一来就能够减少在d级测量过程中面临的两个重要的难题,使整个地级测量工作能够更加容易的展开。

3.4 GPS技术应用过程中出现的一些问题

由于GPS相关数据的传输是通过网络信息渠道来完成的,所以一旦在测量过程中出现严重的信号干扰,就会导致相应的数据传输不畅,导致数据丢失的情况。在进行相应测量过程中,要求工作人员必须能够确保代测地区的环境处于非干扰环境下,使整个测量系统定位能够准确不受干扰。近些年随着移动信息网络技术的发展对于gps系统接收器信息传输功能进行持续的优化,使其能够在一定干扰环境中正常工作,而且一些方法和设备的使用也能够提高在干扰较强地区进行测量工作的精度和准确性。例如经纬仪及测距仪等工具的使用,坐标法及交会法等方法的使用,都能够有效的控制GPS测量的信号受到影响,最后在细部测量时满足其对于精确度的要求,同时使得测量效率大大提高。

3.5 土地界限的勘测

对土地界限进行划分是一个十分复杂的过程,在此过程中不仅要对土地的征用及转让等方面的需要做好充分的考虑,同时必须土地的使用界限以及范围等提供科学的数据材料,从而有效的保障测量技术的顺利实施。在对土地进行勘测定界的前期,借助相关测量仪器进行的传统测量技术也可以用到测定工作中,然而在测量过程中,存在一定的缺陷。例如,测量的范围以及精确度都相对较低,无法得到精确的数据。所以在测量结果上也会存在一定的错误,并且在测量过程中的工作量也会较大。在GPS技术的不断发展过程中,有效的引用GPS技术进行土地界限的勘测,充分的解决了传统测量技术中存在的不足,使得土地界限的勘测更加精准,同时大大的减少了测量的工作量,提高工作效率。

4 结语

随着GPS技术的不断发展和应用,给测绘行业带来了更大的变革,有效的将其运用到土地测绘之中,可以使得土地测绘工作更加精确,并且工作效率更高,从而带来更多的社会效益及经济效益。由此可见,有效运用GPS技术是测绘行业发展的必然趋势,测绘相关工作人员必须对其进行实时掌握,及时了解GPS的最新动态,保障测绘工作的顺利实施,进而推动社会的不斷进步。