■程瑩 耿麗艷 耿艷輝 張宗偉

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院 河南鄭州 450006）

GPS技術(shù)在地籍測量中的應用研究

■程瑩 耿麗艷 耿艷輝 張宗偉

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院 河南鄭州 450006）

隨著科學技術(shù)水平的提升，GPS技術(shù)得到了廣泛的應用，目前GPS系統(tǒng)的應用為進行精確快捷的大地測量作出了巨大貢獻，它的應用具有精度均衡、效率高的優(yōu)點，比常規(guī)地籍測量更為廉價和有效。GPS的應運也存在一些控制難點如對環(huán)境要求高等，因此在地籍測量中，要做好控制措施，不能單獨使用，應配合全站儀聯(lián)合作業(yè)，滿足測量的各方面要求。本文將分析GPS技術(shù)與現(xiàn)代地籍測量的概況，工作流程和控制措施。

GPS技術(shù)地籍測量應用

1 GPS技術(shù)基本原理

GPS是指利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實時進行定位、導航的系統(tǒng)，稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它是采用距離交會法以三角測量的定位原理來進行。GPS所采用的是多星高軌測距體制，并且將GPS衛(wèi)星和接收機的距離量作為基本觀測量。只有在地面GPS接收機接受的衛(wèi)星信號同時在3顆以上之后，才可以利用位距測量或者是載波相位測量，來進行測算，然后得出衛(wèi)星信號到接收機所花費的距離以及時間，最后再根據(jù)各衛(wèi)星所處的位置信息，把衛(wèi)星到用戶的多個等距離球面相交后，就能夠獲得用戶的三維(經(jīng)度、緯度、高度)數(shù)據(jù)坐標、速度以及時間等相關參數(shù)。GPS的測量中通常使用的兩類坐標系統(tǒng)是在空間固定的坐標系統(tǒng)和與地球體相固聯(lián)的坐標系統(tǒng)，又被稱作地固坐標系統(tǒng)。在實際應用過程中坐標系統(tǒng)的變換需要根據(jù)坐標系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)進行，依次來進行坐標系統(tǒng)坐標的推算。這么一來便使得表達地面控制點的位置和處理GPS觀測成果更加容易，因此，全球定位系統(tǒng)，以其自身的全球性、全天候、高精度及高效益的優(yōu)點，被廣泛地應用于地籍測量中。

2 GPS在地籍測量中的流程

2.1 平面控制測量

建立測區(qū)控制網(wǎng):根據(jù)地籍測量規(guī)范的要求結(jié)合當?shù)貙嶋H情況用靜態(tài)測量方法建立測區(qū)控制網(wǎng)，并與國家點聯(lián)測，求出各點坐標。求取地方坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)，合理選擇控制網(wǎng)中的已知點，求轉(zhuǎn)換參數(shù)，為RTK動態(tài)測量做好準備。基準站應架設在地勢較高，四周開闊的位置，以便于電臺的發(fā)射和衛(wèi)星接收。外業(yè)操作基準站架好后，開機進行系統(tǒng)設置、無線電設置以及天線高輸入，并啟動基準站，流動站也進行對應于基準站的設置，進行測量。完成外業(yè)的測量后，可以將數(shù)據(jù)傳入內(nèi)業(yè)軟件，轉(zhuǎn)換為所需的任何數(shù)據(jù)類型。

2.2 地籍測量的基本方法

在界址點和地物點測定前，傳統(tǒng)的方法在首級控制網(wǎng)下加密一、二級導線和圖根導線，隨著GPS設備的普及用GPS快速靜態(tài)模式布設導線，是一種高效率地選擇，在變更地籍測量時，當原有已知點破壞較多時，也可選擇GPS快速靜態(tài)模式加密導線，但應注意的是觀測時間應大于15min，布網(wǎng)時要有足夠的起算點，起算點分布要均勻，現(xiàn)在界址點解析法測量方法主要是全站儀極坐標法和GPS-RTK法，采用GPS-RTK方法時，由于每個界點測量都是孤立的，沒有檢核條件，建議每個界址點認真測定二次。

當處于高層建筑物或較為隱蔽的地區(qū)，RTK接收機接收條件不好，測量狀態(tài)無法固定時，則應用全站儀進行界址點測量，所用全站儀都具有自動記錄和內(nèi)存管理功能，外業(yè)直接觀測界址點的平面坐標，并記錄在全站儀內(nèi)存中，在測量過程中注意畫草圖。由于全站儀測量的坐標精度高且又能如實記錄數(shù)，方便地向計算機傳輸數(shù)據(jù)，所以也是數(shù)字測圖的主要方法。

3 GPS技術(shù)在現(xiàn)代地籍測量中的應用

3.1 GPS測量技術(shù)

GPS定位原理主要是對衛(wèi)星及衛(wèi)星與地面點間距離的有效利用，從而實現(xiàn)的對地面點位置的確定。在現(xiàn)代地籍測量中，GPS技術(shù)是重要的，其影響是深遠的。將GPS應用于地籍首級控制網(wǎng)設計之中，要堅持一定的原則:GPS網(wǎng)的閉合圖形要保證獨立觀測邊，通過檢核條件的增加，從而保證網(wǎng)的可靠性;對相鄰點間的基線向量要進行均勻的分布，同時要保證其精度;網(wǎng)點要與地面控制點、水準點保持一致性;要保證其具有開闊的視野、便利的交通、良好的通視條件等。

將GPS應用于地籍圖根控制網(wǎng)設計之中，主要是通過相關的專業(yè)軟件便可以實現(xiàn)對點位的了解，在圖根控制測量之際，可以運用對點器，這一技術(shù)的應用不僅提高了工作效率，同時還保證的測量的精度。

3.2 GPS-RTK技術(shù)

GPS-RTK技術(shù)主要是用于地籍碎部測量，作為地籍調(diào)查中重要的組成內(nèi)容，地籍碎部測量的主要工作內(nèi)容是對土地的界址點、位置、數(shù)量及形狀等進行測量，在此項測量中對精度有一定的要求，其誤差值要小于5cm，將GPS-RTK技術(shù)應用其中，不僅能夠滿足精度的需求，同時還能夠提供測量的技術(shù)含量，在測量中主要的方法有解析與圖解交會法、極坐標法等，通過不同方法的運用，提升了測量的進度。

在地籍碎部測量中應用GPS-RTK技術(shù)存在不足，主要是由于這一技術(shù)適用于空曠地，在此條件下，其效率較高，但在相對隱蔽的地點進行應用時，這一技術(shù)將受到嚴重的制約，特別是在城市內(nèi)，GPS-RTK技術(shù)的作用不能得到充分的發(fā)揮，其界址點不能得到高效的采集。GPS-RTK技術(shù)對于地籍測量工作來說具有重要的意義，其測量的效果十分顯著，因此，要對其中存在的不足進行改進。通過反復的研究與實踐，在作業(yè)過程中可以將GPS-RTK技術(shù)和全站儀進行聯(lián)合，在隱蔽地區(qū)進行測量時，可以運用全站儀進行觀測，從而保證衛(wèi)星信號的接收。

4 GPS在地籍測量中的控制

（1）地籍控制網(wǎng)點精度和密度的控制。地籍測量的首要任務，是對測量區(qū)域的控制測量，它是測繪地籍圖件和數(shù)據(jù)收集的基礎，地籍控制網(wǎng)點精度和密度，主要滿足測量土地權(quán)屬范圍的特征點，即界址點服務。GPS地籍控制網(wǎng)的網(wǎng)點密度可根據(jù)測量范圍和先后次序分為兩類：基本網(wǎng)和加密網(wǎng)。由于城鎮(zhèn)界址點密度大，因此在保證網(wǎng)點的點位精度條件下，控制點密度力求增到便于測定界址點，必要時在GPS網(wǎng)下再加密一級圖根導線，可以方便地直接從圖根點測定界址點。

（2）基準站的位置選擇十分重要，不僅影響觀測精度，也關系到基準站與流動站的數(shù)據(jù)通信，特別是當使用移動電話信號通信時。基準站應設置在開闊無遮擋的高處，方便的話，突出的平頂樓房的房頂是一個不錯的選擇。當然也要滿足其他條件。

（3）使用GPS-RTK做圖根控制測量時，應盡量使用對點器。若使用對中桿，除了仔細檢查校正對中桿上的水準器外，還必須有三角支架支撐，直接用手扶持對中桿進行對中很難達到精度要求。

5 總結(jié)

綜上所述，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)也得到了完善，其在地籍測量中的作用也越來越重要。在地籍測量中，通過對GPS技術(shù)的應用，能夠有效提升測量工作的效率，保證測量的精度。目前，在實際應用過程中，雖然還存在諸多不足，但通過不斷的解決，不僅能夠使其技術(shù)得到進一步完善，測量工作也將更加高效與科學，進而為其他測繪工作提供可靠的依據(jù)。

［1］李建杰.技術(shù)在城鎮(zhèn)地籍平面控制測量中的應用 ［J］.河南測繪，2010(12).

［2］李文榮，鄭奇志.GPS技術(shù)在地籍測量中的應用 ［J］.測繪與空間地理信息，2012，3 (03):102-103.

［3］馬永健，張武英.GPS測量技術(shù)在地籍測量中的應用 ［N］.重慶科技學院學報，2013，10 (05):131-132.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-179-2

馬彪（1965～），男，本科，高級工程師，研究方向為水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)。