黃太康（貴州黔聚龍投資有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

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GPS 技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用探究

黃太康（貴州黔聚龍投資有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

GPS衛(wèi)星定位的迅速發(fā)展，給測(cè)繪行業(yè)造成的是革命性變化，也給今后的地籍測(cè)量工作導(dǎo)向產(chǎn)生了巨大的影響。對(duì)于GPS自身的自動(dòng)化、全天候和高效益的特質(zhì)，經(jīng)研究論證后就獲得了行業(yè)的高聲呼吁和信任。本文主要通過(guò)探究GPS幾種測(cè)量方法，并闡明其所需條件極其使用優(yōu)點(diǎn)。

GPS；地籍測(cè)量；RTK

GPS技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在測(cè)量基本工作中，即地籍控制測(cè)量和碎步測(cè)量。采用的方法主要是：GPS靜態(tài)測(cè)量在高等級(jí)控制中的應(yīng)用、RTK技術(shù)測(cè)設(shè)控制點(diǎn)在小測(cè)區(qū)范圍內(nèi)點(diǎn)校正的應(yīng)用；并且RTK技術(shù)測(cè)量碎部點(diǎn)可在碎部測(cè)量中環(huán)境達(dá)到時(shí)進(jìn)行。GPS測(cè)量技術(shù)有著效率高、精確度可靠、精度同等，同時(shí)不對(duì)環(huán)境和通信條件有著高要求的特點(diǎn)。下面就介紹在地籍測(cè)量中GPS技術(shù)的具體應(yīng)用：

1　地籍測(cè)量

1.1地籍測(cè)量的原則

地籍測(cè)量精度要求一般都比較高，所以必須嚴(yán)格遵照由高級(jí)到低級(jí)，先控制后碎部的原則。在這個(gè)基礎(chǔ)之上再展開界址點(diǎn)測(cè)量、面積量算等工作。針對(duì)交通繁華地帶則采用相適宜的大比例尺測(cè)圖技術(shù)。

1.2地籍測(cè)量的內(nèi)容

地籍測(cè)量要嚴(yán)格遵守其原則，測(cè)量的內(nèi)容主要包括以下六個(gè)方面：了解不動(dòng)產(chǎn)的權(quán)屬位置、權(quán)屬資料及擁有土地的編號(hào)，充分利用不動(dòng)產(chǎn)現(xiàn)狀類型、質(zhì)量等級(jí)以及與稅收有關(guān)的地籍要素進(jìn)行測(cè)量；進(jìn)行有關(guān)的地籍測(cè)繪工作要根據(jù)整體開發(fā)或者規(guī)劃的計(jì)劃；針對(duì)不同的區(qū)域就會(huì)有著不同的測(cè)量目的：對(duì)行政區(qū)，則要對(duì)劃境界線、土地權(quán)屬和界址點(diǎn)坐標(biāo)值以及其權(quán)屬進(jìn)行測(cè)量；針對(duì)這些土地信息還要進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)更新替換原始數(shù)據(jù)，以及對(duì)土地使用的類型進(jìn)行圖形測(cè)量，對(duì)其覆蓋物還要進(jìn)行相應(yīng)的幾何位置和面積測(cè)定。

2　GPS RTK測(cè)量方法和技術(shù)特點(diǎn)

2.1GPS RTK測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)

2.1.1優(yōu) 點(diǎn)

（1）作業(yè)效率高

在一般較為普通的地形地勢(shì)下，RTK設(shè)站只需一個(gè)工作人員操作，一次設(shè)站即可對(duì)5km半徑測(cè)區(qū)的測(cè)量，每個(gè)放樣點(diǎn)只需要停留耗時(shí)1～2s，就可以完成作業(yè)。針對(duì)這樣的測(cè)量技術(shù)和手段，大大減少了測(cè)量?jī)x器的搬運(yùn)次數(shù)，傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量也得到了減少，節(jié)省勞動(dòng)力和作業(yè)時(shí)間。

（2）高精度定位，杜絕誤差積累

在符合RTK的基本工作條件基礎(chǔ)上，同時(shí)處于相應(yīng)的作業(yè)半徑范圍內(nèi)，滿足這兩個(gè)基本前提，RTK的高程精度和平面精度均可達(dá)到厘米級(jí)，且不存在誤差積累。

（3）全天候作業(yè)

RTK技術(shù)對(duì)光學(xué)通視沒有什么要求，但對(duì)“電磁波傳遞和對(duì)空通視條件”存在著一定的要求標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)測(cè)量相比較，RTK技術(shù)作業(yè)受限因素少，全天候作業(yè)基本不是問題。

（4）RTK作業(yè)高自動(dòng)化、高集成化

RTK內(nèi)置專業(yè)軟件自動(dòng)化高準(zhǔn)確的完成各種測(cè)繪工作，在流動(dòng)站里還儲(chǔ)備有操作手簿，確保每個(gè)操作人員都可熟悉技術(shù)操作，減少人工誤差對(duì)測(cè)算精度的影響。

2.1.2缺點(diǎn)及其解決方法

（1）受衛(wèi)星狀況影響

GPS系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案是在1973年完成的，當(dāng)時(shí)技術(shù)有限的原因，總體設(shè)計(jì)方案自身存在著許多的不足。隨著時(shí)間的推移，工程復(fù)雜性和用戶要求日益提高，GPS衛(wèi)星的空間組成和衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)代人的需求，即使衛(wèi)星系統(tǒng)位置對(duì)美國(guó)是最佳的時(shí)候，世界上仍有不少國(guó)家在某一確定的時(shí)間不很好地被衛(wèi)星所覆蓋。

（2）受電離層影響

白天中午共用衛(wèi)星數(shù)少，故電離層干擾對(duì)于測(cè)量影響就很大，長(zhǎng)時(shí)間不能對(duì)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行初始化，后續(xù)的測(cè)量工作也就無(wú)法展開。根據(jù)研究表明，正午時(shí)分受電力層影響最為強(qiáng)烈，基本不能進(jìn)行RTK測(cè)量。

（3）受數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)傳輸距離影響

在傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)信號(hào)易受外界環(huán)境影響：如建筑物、高大山體、峽谷地帶和各種高頻信號(hào)源的干擾，數(shù)據(jù)嚴(yán)重受損，嚴(yán)重影響作業(yè)精度和作業(yè)半徑。

（4）受對(duì)空通視環(huán)境影響

在多山多林和高樓密布的城市等地作業(yè)時(shí)，阻擋GPS衛(wèi)星信號(hào)的物體較多，就會(huì)導(dǎo)致GPS信號(hào)強(qiáng)度降低，同時(shí)衛(wèi)星空間結(jié)構(gòu)也會(huì)變差，失鎖問題就會(huì)頻繁出現(xiàn)，對(duì)測(cè)量初始化產(chǎn)生了一定的難度，影響正常作業(yè)。

（5）受高程異常問題影響

RTK作業(yè)模式下對(duì)高程轉(zhuǎn)換精度有著超嚴(yán)格的要求標(biāo)準(zhǔn)。但在我國(guó)部分地區(qū)、尤其是山區(qū)返回的高程數(shù)據(jù)存在較大誤差，有些地區(qū)甚至沒有數(shù)據(jù)返回這就導(dǎo)致了測(cè)量數(shù)據(jù)精度下降，也就影響RTK的高程測(cè)量精度。

（6）不能達(dá)到100%的可靠度

RTK確定整周模糊度的可靠性大約為95～99%，由于RTK較容易受衛(wèi)星狀況、天氣狀況、數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況的影響，在穩(wěn)定性方面不及全站儀。

2.2GPS RTK技術(shù)如何應(yīng)用

通常的靜態(tài)GPS測(cè)量，所獲取的數(shù)據(jù)均要經(jīng)過(guò)一定程度的解析計(jì)算才能獲取厘米級(jí)的精度。相反，RTK技術(shù)不需要經(jīng)過(guò)后期的加工，在野外就可實(shí)時(shí)的獲得厘米級(jí)定位精度數(shù)。RTK技術(shù)采用的是載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分法，是GPS應(yīng)用的重大研究，是測(cè)量技術(shù)革命的重大里程碑，為外業(yè)作業(yè)大大提高了工作效率和準(zhǔn)確度。

高精度的GPS測(cè)量是通過(guò)RTK定位技術(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)獲得的。這個(gè)技術(shù)通過(guò)三角坐標(biāo)定位實(shí)現(xiàn)了厘米級(jí)精度測(cè)量。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站將觀測(cè)坐標(biāo)和觀測(cè)值通過(guò)數(shù)據(jù)鏈打包一起發(fā)送給流動(dòng)站，流動(dòng)站接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)時(shí)同時(shí)集合GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，屆時(shí)得出厘米級(jí)定位結(jié)果，測(cè)算全程耗時(shí)不到1s。在保持四顆以上衛(wèi)星跟蹤和必要幾何圖形，流動(dòng)站不管是處于靜止?fàn)顟B(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，既可以在固定點(diǎn)上先初始化后進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可以在動(dòng)態(tài)的狀態(tài)下直接測(cè)量，在動(dòng)態(tài)環(huán)境下對(duì)周末弧度進(jìn)行搜索求解和解固，即可得到每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理。

3　地籍測(cè)量中的應(yīng)用

在地籍和房地產(chǎn)的測(cè)量中，RTK技術(shù)在權(quán)屬界址點(diǎn)、測(cè)繪地籍圖和房地產(chǎn)圖中的應(yīng)用與前述地形圖測(cè)繪應(yīng)用相同。RTK技術(shù)也能及時(shí)獲取厘米級(jí)精度的有關(guān)界址點(diǎn)和地物點(diǎn)的位置，此時(shí)將GPS獲得的數(shù)據(jù)處理后導(dǎo)入GPS系統(tǒng)，就可迅速獲取高精度地籍圖和房地產(chǎn)圖。此時(shí)應(yīng)當(dāng)注意在遮蔽GPS衛(wèi)星地帶為了確保精度應(yīng)采取全站儀或者測(cè)距儀，不宜繼續(xù)使用GPS。

對(duì)于確定土地使用界線范圍、用地面積計(jì)算等目的的測(cè)算，勘測(cè)定界放樣采用RTK技術(shù)是直接放樣，它不僅能排除常規(guī)解析法放樣的復(fù)雜性，而且還能保證準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)的獲取測(cè)定界樁的位置，使建設(shè)用地勘測(cè)定界測(cè)量工序得到了大幅度的簡(jiǎn)化。也可在土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中得到應(yīng)用。和傳統(tǒng)的傳動(dòng)態(tài)野外檢測(cè)技術(shù)相比，彌補(bǔ)了低速，耗時(shí)耗人和低精準(zhǔn)度的缺陷，做到真正的實(shí)時(shí)的進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，保證對(duì)土地利用狀況做到全面仔細(xì)的了解。

4　地形測(cè)圖

現(xiàn)在采用的RTK技術(shù)測(cè)量要求極其簡(jiǎn)單，僅需一人操作，操作儀器在標(biāo)的區(qū)域的地形地貌碎部點(diǎn)停留一兩秒，與此同時(shí)要輸入相應(yīng)的特征編碼，通過(guò)手簿就可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確知道點(diǎn)位，然后把數(shù)據(jù)帶回室內(nèi)，經(jīng)過(guò)專業(yè)軟件接口輸入相應(yīng)的信息就可得到高精度所需求的地形圖；而過(guò)去的測(cè)地形圖，首先要在測(cè)區(qū)建立一個(gè)圖根控制點(diǎn)，然后在這個(gè)點(diǎn)上安裝全站儀或經(jīng)緯儀來(lái)配合小平板進(jìn)行測(cè)圖，要求測(cè)站周圍地形地貌碎部點(diǎn)要和測(cè)站通視，操作人員一般是2～3人，一旦發(fā)現(xiàn)精度不和還要到外業(yè)去進(jìn)行返測(cè)。相比之下，RTK技術(shù)有著方便快捷高精度優(yōu)勢(shì)，并且RTK配合相應(yīng)的電子手簿可以進(jìn)行各種地形的測(cè)圖。

5　結(jié)束語(yǔ)

研究表明，GPS在測(cè)量在現(xiàn)代的地籍測(cè)量中比以往常規(guī)的方法有著低價(jià)、高效、高精度的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的階段，各種建筑工程的開展都和地籍測(cè)量密不可分，現(xiàn)代人對(duì)GPS技術(shù)有著極為迫切的需要，但是老舊的技術(shù)必然不是現(xiàn)代所需求的。我們要更好的發(fā)展GPS技術(shù)，并且要敢于創(chuàng)新研究GPS技術(shù)的其他重要作用，這樣才能保證我們的地籍測(cè)量不僅可以精準(zhǔn)的符合人們的需要，更能高效簡(jiǎn)便的開展作業(yè)。

［1］孫大成.高職高專GPS測(cè)量技術(shù)課程創(chuàng)新設(shè)計(jì)［J］.廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（02）.

［2］謝冬冬.GPS測(cè)量技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域中的應(yīng)用［J］.建材與裝飾，2015（52）.

［3］朱延文.GPS測(cè)量技術(shù)在建筑物動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用探討［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（02）.

黃太康（1972-），貴州道真人，高級(jí)工程師，本科，主要從事測(cè)繪工作。

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2095-2066（2016）09-0084-02

2016-3-5