高永鴻

[摘要]隨著科技的不斷發(fā)展，如今越來(lái)越多的領(lǐng)域都能看到GPS的身影。而隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，地籍控制測(cè)量也在發(fā)生改變。本文通過(guò)對(duì)GPS和地籍測(cè)量的概述，就GPS技術(shù)在土地測(cè)繪地籍控制測(cè)量的應(yīng)用以及GPS在土地測(cè)量中未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)的探討，以供參考。

[關(guān)鍵詞]GPS技術(shù) 土地測(cè)繪 地籍控制 應(yīng)用

[中圖分類號(hào)] P217 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-9-162-1

隨著科技的發(fā)展，GPS技術(shù)應(yīng)用發(fā)展也越來(lái)越廣泛，GPS技術(shù)具有靈活性的特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。其在工程建設(shè)中的應(yīng)用主要有工程測(cè)繪以及地籍控制測(cè)量，使土地測(cè)繪地籍測(cè)量更為準(zhǔn)確。本文將簡(jiǎn)要介紹GPS技術(shù)，并深入探討GPS技術(shù)在土地測(cè)繪地籍控制測(cè)量中的應(yīng)用。

1 GPS及地籍控制測(cè)量的論述

1.1 GPS概述

GPS是一個(gè)全方位的定位系統(tǒng)，它具有衛(wèi)星導(dǎo)航和定位能力，可以對(duì)海、陸、空三維空間進(jìn)行定位導(dǎo)航。因?yàn)樗娜旌?、全自?dòng)、精準(zhǔn)度高以及工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，而在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。比如土地測(cè)量、軍事定位、交通導(dǎo)航、土地分配狀況調(diào)查、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的指導(dǎo)等[1]。為達(dá)到測(cè)定地球表面三維坐標(biāo)從靜態(tài)測(cè)量轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)測(cè)量的目的，將現(xiàn)狀GPS技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合，從而最大限度的擴(kuò)展GPS應(yīng)用的廣度和深度。

1.2 應(yīng)用GPS進(jìn)行定位的原理

GPS的定位功能是GPS系統(tǒng)的功能之一。它是通過(guò)采用高軌測(cè)量距離體制的方法，來(lái)對(duì)觀測(cè)站與GPS衛(wèi)星之間的距離進(jìn)行測(cè)量，該方法包括偽距離測(cè)量和載波相位測(cè)量?jī)煞N方法來(lái)獲得距離觀測(cè)量。前者是通過(guò)測(cè)量GPS衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)到用戶接收機(jī)接收到信號(hào)之間時(shí)間來(lái)進(jìn)行計(jì)量。后者的GPS衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)具有載波普勒頻移的特點(diǎn)，其測(cè)量的是GPS衛(wèi)星載波發(fā)射信號(hào)與用戶接收機(jī)產(chǎn)生的接收信號(hào)之間的相位差。利用這兩種方法能夠快速準(zhǔn)確的算出測(cè)量對(duì)象的三維位置。

上面是GPS采用高軌測(cè)距體制下的兩種不同的定位方法，按照定位方式又可將其分為單點(diǎn)定位和差分定位兩種方法。并且這兩種方法與上述兩種方法又是相對(duì)應(yīng)的，前者采用一臺(tái)接收機(jī)的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)定位接收機(jī)，對(duì)應(yīng)的是偽距離測(cè)量，后者是采用兩臺(tái)以上的接收機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察測(cè)量，從而確定接收機(jī)的位置，它可采用偽距離測(cè)量和相位測(cè)量?jī)煞N方法。

1.3 地籍控制測(cè)量

地籍控制測(cè)量是測(cè)量基本控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)的過(guò)程。在地籍測(cè)量工作開(kāi)展前期，要對(duì)地籍區(qū)進(jìn)行實(shí)地考察，實(shí)施過(guò)程要嚴(yán)格按照國(guó)家等級(jí)點(diǎn)的要求，采用導(dǎo)線測(cè)量、三角測(cè)量、GPS技術(shù)等科學(xué)的方法對(duì)地籍進(jìn)行基本控制和測(cè)量。并且要在測(cè)繪區(qū)內(nèi)建立一個(gè)精準(zhǔn)的地籍控制點(diǎn)，為后期的測(cè)繪工作提供準(zhǔn)確的定位標(biāo)準(zhǔn)。

2 GPS技術(shù)對(duì)地籍測(cè)量的重要性

在地籍測(cè)量中采用GPS技術(shù)可以大大提高地籍測(cè)量的工作效率。比如，在一般的測(cè)量區(qū)，采用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量可以一次性完成對(duì)5000徑的測(cè)區(qū)的測(cè)量，測(cè)量期間減少了傳統(tǒng)測(cè)量過(guò)程中測(cè)量機(jī)器搬運(yùn)的工作量，不僅節(jié)約測(cè)量時(shí)間，還降低人工成本。采用GPS測(cè)量的還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量，并且還能使測(cè)量效果更為精準(zhǔn)，測(cè)量過(guò)程更為安全，降低了人工測(cè)量的誤差，從而保證測(cè)量作業(yè)的質(zhì)量和效率。

3 GPS技術(shù)在土地測(cè)繪地籍測(cè)量中的應(yīng)用

隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，在土地測(cè)繪領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，并且取得較好的成果。GPS技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的地籍測(cè)量方法，它不需要設(shè)置常規(guī)三角網(wǎng)等來(lái)估算、修正測(cè)繪誤差問(wèn)題，只要依靠GPS技術(shù)的高精度實(shí)現(xiàn)等級(jí)控制的精度匹配即可。根據(jù)GPS選點(diǎn)需求，選擇精確的控制點(diǎn)位，滿足工作的需求。下面簡(jiǎn)要介紹GPS技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用。

3.1對(duì)GPS地籍控制網(wǎng)點(diǎn)的控制應(yīng)用

在對(duì)地籍測(cè)量區(qū)進(jìn)行地籍測(cè)量前要對(duì)測(cè)量區(qū)的地籍網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，確保地籍網(wǎng)點(diǎn)達(dá)到一定的精準(zhǔn)度和密度，從而滿足界址點(diǎn)服務(wù)的要求。一般而言，測(cè)定界址點(diǎn)對(duì)精度有較高的要求，轄區(qū)內(nèi)的地籍細(xì)部測(cè)量對(duì)密度有較高的要求，只有在精度和密度上達(dá)到這兩點(diǎn)要求，才能滿足地籍管理的需求[2]。在GPS技術(shù)條件下，將地籍網(wǎng)按照測(cè)區(qū)范圍和測(cè)量的先后順序劃分，可將其分為基本網(wǎng)和加密網(wǎng)。另外，為確保選取的網(wǎng)點(diǎn)精確度，在界址點(diǎn)密度較大的城鎮(zhèn)地區(qū)，選取的控制點(diǎn)的密度必須要保證能夠測(cè)量界址點(diǎn)的位置。通?？衫肎PS網(wǎng)下加密的圖根導(dǎo)線來(lái)定位測(cè)定界址點(diǎn)。

3.2位置基準(zhǔn)點(diǎn)的偏差

位置基準(zhǔn)點(diǎn)的偏差也會(huì)給GPS網(wǎng)帶來(lái)影響。一般而言，GPS網(wǎng)的定位全靠位置基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)確定，基準(zhǔn)點(diǎn)的偏差往往會(huì)造成GPS網(wǎng)的整體方向偏差。但這也不是絕對(duì)的，對(duì)于一些范圍和高差較小的GPS網(wǎng)來(lái)說(shuō)，100米以內(nèi)的偏差并不會(huì)對(duì)GPS網(wǎng)產(chǎn)生影響。對(duì)于范圍大、高差大的GPS網(wǎng)就要有嚴(yán)格精準(zhǔn)的起算數(shù)據(jù)。因而，在測(cè)量高程時(shí)采用一般的測(cè)量方法即可。

3.3優(yōu)化設(shè)計(jì)GPS地籍控制網(wǎng)

GPS系統(tǒng)不僅有定位導(dǎo)航功能，在具體的應(yīng)用中還可對(duì)應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，它可以在傳統(tǒng)的三角測(cè)量控制網(wǎng)測(cè)量的基礎(chǔ)上，對(duì)控制網(wǎng)中的精度、控制成本和可靠性等進(jìn)行創(chuàng)新研究。GPS優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用在地籍控制研究中取得了許多優(yōu)秀的成績(jī)。雖然運(yùn)用GPS技術(shù)在地籍控制網(wǎng)中的運(yùn)用靈活、高速且精度高，但是GPS在地籍控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用中還存在很多的問(wèn)題，急需解決。因此，只有不斷創(chuàng)新，在實(shí)踐中尋找更好的辦法，從而發(fā)揮GPS的最大作用，更好的實(shí)現(xiàn)土地測(cè)繪優(yōu)化。

3.3.1地籍控制網(wǎng)中平面控制點(diǎn)的分布

地籍控制網(wǎng)中，對(duì)于平面控制點(diǎn)的分布包括網(wǎng)形測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)分布以及線狀測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)分布。對(duì)于網(wǎng)形測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)分布以坐標(biāo)象限為基礎(chǔ)分配，在測(cè)區(qū)外的四個(gè)象限內(nèi)要有三個(gè)已知的控制點(diǎn)分布，并且測(cè)區(qū)邊緣要與這三個(gè)已知點(diǎn)保持相應(yīng)的距離。一般距離在20千米以內(nèi)為宜。相應(yīng)的對(duì)于線狀測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)分布在測(cè)區(qū)的兩端和中央也要有三個(gè)已知的控制點(diǎn)，并且這三個(gè)控制點(diǎn)之間要相隔大約30千米。

3.3.2地籍控制網(wǎng)中高程控制點(diǎn)的分布

高程控制點(diǎn)的分布也包括網(wǎng)形測(cè)區(qū)和線狀測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)分布。前者的分布方式為在測(cè)區(qū)的四周要分布有四個(gè)已知的控制點(diǎn)，并且這四個(gè)控制點(diǎn)之間每個(gè)之間相隔10千米。另外為了使測(cè)量結(jié)果更為精準(zhǔn)，要在測(cè)區(qū)內(nèi)適當(dāng)再增加一定數(shù)量的水平控制點(diǎn)，并且這些增加的控制點(diǎn)要與已知的控制點(diǎn)之間要間隔5千米的距離。線狀測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)分布與上述平面控制的分布一樣，只是將每個(gè)控制點(diǎn)之間的距離間隔換成10千米。

3.3.3 GPS在土地測(cè)量中的應(yīng)用

將GPS技術(shù)應(yīng)用到土地測(cè)量中，能夠減小常規(guī)控制工作中選點(diǎn)問(wèn)題所帶來(lái)的不便，從而把網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)精度的負(fù)面影響降到最低。不同等級(jí)的控制網(wǎng)要點(diǎn)根據(jù)控制需求可作為首級(jí)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如規(guī)程中規(guī)定四等網(wǎng)中最弱相鄰點(diǎn)的相對(duì)誤差不能超過(guò)5cm。政府出臺(tái)的《全球定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）測(cè)量技術(shù)規(guī)范》中表示，不同的等級(jí)控制點(diǎn)點(diǎn)位的相對(duì)誤差也是不超過(guò)5cm，這對(duì)地籍控制測(cè)量和調(diào)查來(lái)水是非常有幫助的。從GPS技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看，要達(dá)到規(guī)程中的誤差控制，必須選擇合適的儀器和方式，滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

3.3.4 GPS技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

RTK是GPS技術(shù)的最新發(fā)展成果，在地籍控制測(cè)量工作中常規(guī)靜態(tài)測(cè)量、快速靜態(tài)測(cè)量等技術(shù)被廣泛應(yīng)用。GPS的RTK技術(shù)在滿足實(shí)際控制精度的需求中有著非常重要的地位，它能夠把不同等級(jí)界址點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)與相對(duì)臨近址點(diǎn)之間的誤差控制在15cm以下，根據(jù)等級(jí)需求不同，逐漸遞減。RTK的出現(xiàn)能確保高精度，使操作更加簡(jiǎn)便對(duì)于實(shí)際工程的操作和運(yùn)行來(lái)說(shuō)是非常有利的[3]。另外，GIS技術(shù)與GPS技術(shù)的結(jié)合對(duì)地籍信息系統(tǒng)建設(shè)也產(chǎn)生的重要的影響，許多網(wǎng)絡(luò)信息先進(jìn)技術(shù)完成數(shù)據(jù)信息的收集、處理、整以及成果輸出變得更加方便，提高了工作效率。應(yīng)用GPS技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次加工，得到成果圖件。GPS技術(shù)的出現(xiàn)保證了數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性和連續(xù)性，與GIS技術(shù)相結(jié)合，對(duì)信息系統(tǒng)模塊進(jìn)行改建與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)改造的信息化、智能化、自動(dòng)化功能建設(shè)。在未來(lái)的生活中，也會(huì)給其他信息技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)更好的作用。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，GPS技術(shù)的在地籍測(cè)繪控制中的應(yīng)用，使測(cè)繪的工作量大大減少，也提高了工作效率，克服傳統(tǒng)技術(shù)中的許多不足。然而，由于從事地籍測(cè)繪的工作人員專業(yè)背景不同，對(duì)GPS的了解程度不同，使GPS技術(shù)的發(fā)展變得緩慢，所以在以后的工作中，只有不斷的加強(qiáng)研究，不斷的學(xué)習(xí)，不斷的完善，為土地的規(guī)劃與管理作出更大的貢獻(xiàn)，同時(shí)也推進(jìn)GPS技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的深度和廣度，為各個(gè)領(lǐng)域服務(wù)業(yè)。