謝 向 軍

(太原市勘察測(cè)繪研究院，山西 太原 030002)

簡(jiǎn)論GPS在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

謝 向 軍

(太原市勘察測(cè)繪研究院，山西 太原 030002)

對(duì)GPS技術(shù)應(yīng)用廣泛、自動(dòng)化程度高、觀測(cè)速度快、定位精度高、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，主要闡述了GPS技術(shù)在煤礦井下測(cè)量及地籍測(cè)繪中的應(yīng)用技術(shù)，以促進(jìn)GPS技術(shù)的推廣應(yīng)用。

GPS技術(shù)，測(cè)繪，特征，應(yīng)用

地籍信息主要是指土地地表的基本信息，具體包括土地面積、土地開發(fā)情況以及土地位置等。地籍信息是政府部門利用和管理土地的依據(jù)。將GPS技術(shù)應(yīng)用在地籍測(cè)繪工作中，有助于提高地籍測(cè)繪效率和精確度，因此，需要加強(qiáng)GPS技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用。

1 GPS技術(shù)的特征

第一，應(yīng)用廣泛。利用GPS技術(shù)可以傳遞時(shí)間、動(dòng)態(tài)觀測(cè)、車輛引行、設(shè)備安裝、速度測(cè)量、導(dǎo)彈制導(dǎo)、?？諏?dǎo)航以及精密定位等。現(xiàn)將GPS技術(shù)在地籍控制測(cè)繪中的應(yīng)用列于表1。

表1 GPS技術(shù)應(yīng)用一覽表

第二，自動(dòng)化程度高。采用GPS技術(shù)，能減少野外工作時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度。利用GPS接收機(jī)測(cè)量，將天線安裝在測(cè)站上，主機(jī)放置在室內(nèi)或者測(cè)站近距離區(qū)域，將天線和專用通訊線連接起來，接通電源后，開啟GPS接收機(jī)，儀器開始運(yùn)行。測(cè)量結(jié)束后，關(guān)閉儀器電源，取下接收機(jī)，完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。采用數(shù)據(jù)通訊方式，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化GPS計(jì)算和測(cè)量。

第三，觀測(cè)速度快。采用GPS接收機(jī)進(jìn)行靜態(tài)定位時(shí)，將采集數(shù)據(jù)時(shí)間縮短到1 h以內(nèi)，這樣能準(zhǔn)確獲得基線向量。如果通過快速定位軟件，采用雙頻接收機(jī)時(shí)，將數(shù)據(jù)采集時(shí)間縮短到5 min以內(nèi)。采用單頻接收機(jī)時(shí)，如果觀測(cè)到5顆衛(wèi)星，能將數(shù)據(jù)采集時(shí)間縮短到15 min以內(nèi)。作業(yè)速度非?？?，比常規(guī)檢測(cè)速度至少高5倍。

第四，定位精度高。實(shí)踐證明，GPS衛(wèi)星定位測(cè)量精度高。二維平面位置較好，高差方面較差一些。研究表明，如果采取合適的GPS定位方法，且軟件先進(jìn)，則可以將短距離精度控制在厘米級(jí)以下，將中、長(zhǎng)距離的精度控制在10-7～10-8范圍內(nèi)，所以說，GPS技術(shù)定位非常精確。

第五，節(jié)省經(jīng)費(fèi)，且經(jīng)濟(jì)效益高。采用GPS定位技術(shù)，構(gòu)建大地控制網(wǎng)，與常規(guī)大地測(cè)量方式相比，GPS定位技術(shù)能夠節(jié)省大量的外業(yè)費(fèi)用，因?yàn)镚PS定位技術(shù)突破了測(cè)量站間通視的局限。不需要構(gòu)建測(cè)站標(biāo)志，這樣能節(jié)省經(jīng)費(fèi)。同時(shí)，GPS技術(shù)作業(yè)速度非?？?，能縮短工期，從而有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。

2 GPS技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下測(cè)量的價(jià)值

在進(jìn)行礦井的開發(fā)過程中，對(duì)礦井地籍進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，可以說事關(guān)整個(gè)礦井開采工程的安全，其重要性可見一斑。長(zhǎng)期以來，在礦井測(cè)量中更多地采用的是平面測(cè)量的方法，這種方法有一定的有效性，但是也存在其局限性。隨著時(shí)代的發(fā)展，各種地面測(cè)繪儀器已經(jīng)難以滿足實(shí)際測(cè)繪的要求，因?yàn)檫@些儀器會(huì)受到地形條件以及季節(jié)的變化所影響，很可能導(dǎo)致最后得出的數(shù)據(jù)不夠精確。再者地質(zhì)測(cè)繪工作的工作量巨大，如果僅僅依靠人力來完成耗時(shí)也比較長(zhǎng)，這些缺點(diǎn)的存在限制了煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。將GPS技術(shù)應(yīng)用于地籍測(cè)繪之中，可以有效減少對(duì)于人力和物力資源的使用，同時(shí)還能夠節(jié)約大量的時(shí)間，并且受外界條件的影響較小，能夠一次性測(cè)繪大面積的區(qū)域，提供更加精確的信息，可以說更能夠?yàn)榈V區(qū)的安全生產(chǎn)提供建設(shè)性的意見，因此更具有實(shí)用價(jià)值。

3 GPS技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

第一，GPS用于礦井三維模型的建立。GPS技術(shù)可以采集地籍的各種信息，并且將這些數(shù)據(jù)快速的傳輸?shù)娇刂贫?，有了這些詳細(xì)的數(shù)據(jù)就可以運(yùn)用CAD軟件對(duì)礦區(qū)所在的地質(zhì)情況進(jìn)行制圖，以此來指導(dǎo)生產(chǎn)活動(dòng)的進(jìn)行。運(yùn)用CAD進(jìn)行制圖時(shí)首先就是要對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行處理，根據(jù)特征點(diǎn)之間的聯(lián)系來明確各建筑的俯視線和軸側(cè)線等，畫出大致的圖形。首先，在CAD軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)上，對(duì)特征點(diǎn)予以處理。在實(shí)際測(cè)繪中，利用CAD軟件進(jìn)行連線，其連線依據(jù)就是特征點(diǎn)之間的聯(lián)系，并且明確建筑俯視線、軸側(cè)線，進(jìn)而予以畫圖。其次，根據(jù)建筑軸線情況對(duì)數(shù)據(jù)展開擬合與完善，可以從畫線圖著手，將建筑外部軸線當(dāng)成是擬合依據(jù)，進(jìn)而對(duì)建筑主軸線數(shù)據(jù)予以修正、對(duì)比、優(yōu)化，從而有效提高測(cè)繪工作效益。最后，三維模型構(gòu)建。在模型構(gòu)建過程中，也需要利用CAD軟件的虛擬操作，在畫線圖的基礎(chǔ)上，構(gòu)建窗戶圖層、墻壁圖層、柱圖層等。在繪制礦區(qū)的地質(zhì)情況時(shí)，一定要弄清楚不同地區(qū)的土質(zhì)狀況，確保數(shù)據(jù)無誤才能夠進(jìn)行繪圖操作，將不同的土質(zhì)狀況明確地標(biāo)明出來，然后通過拉伸或者渲染等處理形成三維的立體結(jié)構(gòu)，以對(duì)后期井下開采工作提供依據(jù)。

第二，GPS技術(shù)在地籍細(xì)部測(cè)量中的應(yīng)用。地籍細(xì)部測(cè)量是測(cè)定土地權(quán)屬的形狀、數(shù)量、界址點(diǎn)、位置以及線等，這是地籍測(cè)量的重要組成部分。采用RTK技術(shù)，能提高測(cè)繪時(shí)效性、測(cè)繪精度以及測(cè)繪效率。因此，需要加強(qiáng)RTK技術(shù)在地籍細(xì)部測(cè)量中的應(yīng)用。在開采區(qū)域內(nèi)使用GPSRTK技術(shù)，能擺脫頻繁換站和通視等限制，能實(shí)現(xiàn)多個(gè)流動(dòng)站的通視。在實(shí)踐工作中，能充分滿足測(cè)量的可靠性和精度，也能節(jié)約測(cè)量時(shí)間。在礦井進(jìn)行日常生產(chǎn)時(shí)，地籍細(xì)部測(cè)量的數(shù)據(jù)能夠很好地提供預(yù)防事故的依據(jù)，土地權(quán)屬的變動(dòng)能夠及時(shí)得到反映，這樣就在安全事故發(fā)生之前達(dá)到了預(yù)警的效果，從而保證企業(yè)的安全生產(chǎn)，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

第三，手持GPS技術(shù)在地籍變更調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)控中的應(yīng)用。由于GPS技術(shù)覆蓋的范圍較廣，并且精確度也相對(duì)較高，能夠精確到1 m的范圍，因此利用手持GPS技術(shù)能夠更詳細(xì)地了解地籍的變更，對(duì)于中小型煤炭企業(yè)來說，如果沒有辦法建立起健全的大型地籍變動(dòng)的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，利用手持GPS技術(shù)就能夠很好地記錄點(diǎn)、線、面變動(dòng)的信息，從而為企業(yè)的生產(chǎn)提供依據(jù)。將手持GPS技術(shù)應(yīng)用于井下煤礦的測(cè)量之中，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本采集各種數(shù)據(jù)，采集的精確度也較高，耗時(shí)較少，可以說具有相當(dāng)高的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)然手持GPS技術(shù)也有一定的缺點(diǎn)，那就是受周圍條件的影響較大，如果井下位置較深，則有可能對(duì)信號(hào)的傳輸造成影響，降低地籍測(cè)量的精度，因此在井下進(jìn)行地籍測(cè)繪時(shí)，還應(yīng)該注意結(jié)合全站儀進(jìn)行使用，以提高測(cè)量的精度。

4 結(jié)語(yǔ)

GPS技術(shù)的應(yīng)用給地籍控制測(cè)繪領(lǐng)域帶來了新的技術(shù)改革。GPS技術(shù)具有自動(dòng)化程度高、觀測(cè)速度快、定位精度高、節(jié)省經(jīng)費(fèi)、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)被運(yùn)用在地籍測(cè)量中。同時(shí)，GPS技術(shù)的發(fā)展，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。隨著數(shù)據(jù)傳輸范圍的擴(kuò)大，軟件系統(tǒng)解算功能的增強(qiáng)，可以預(yù)測(cè)，GPS技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣闊。

[1] 陸紅妹，牛麗麗，劉芳華.探究GPS在城鎮(zhèn)地籍測(cè)繪控制測(cè)量應(yīng)用對(duì)策[J].低碳世界,2015,1(5):96-97.

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Application of GPS in cadastral survey and mapping

Xie Xiangjun

(TaiyuanSurveyandMappingResearchInstitute,Taiyuan030002,China)

The paper introduces the features of the GPS technique including extensive application, highly automatic, speedy observation, accurate location, and rich in economic benefits, and illustrates the application technique for GPS technique in coal mine measure and cadastral surveying, so as to enhance the application of GPS technique.

GPS technique, mapping, feature, application

2015-06-27

謝向軍(1981- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)25-0212-02

P217

A