楊曉強(qiáng)
摘要:全球定位系統(tǒng)GPS是一項(xiàng)多功能、高精度、高效率的勘探工具[1],廣泛運(yùn)用在測(cè)量界各項(xiàng)工程,日常生活中以及在多個(gè)行業(yè)都需要使用GPS,本文主要談GPS在地籍測(cè)量中的作用。
關(guān)鍵詞:GPS,地籍測(cè)量,重要作用
一、地籍測(cè)量的含義及主要內(nèi)容
地籍測(cè)量作為地盤管理的基本,它運(yùn)用勘察技術(shù),從控制到細(xì)節(jié),都依賴地籍調(diào)查,它能夠滿足土地管理部門的需要和其他國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)部門的要求[1],因?yàn)樗軠?zhǔn)確地丈量地盤的位置、大小、范圍以及所有權(quán)邊界點(diǎn)的坐標(biāo)。從定義上講地籍測(cè)量就是測(cè)量范圍線的位置、形狀、數(shù)量、質(zhì)量,以測(cè)量權(quán)屬為基礎(chǔ)計(jì)算面積并繪畫制作地籍圖[4],作為土地登記和發(fā)證的依據(jù),為地籍管理服務(wù)[2]。
地籍測(cè)量主要包括界限勘測(cè)、地籍控制勘測(cè)、地籍地圖勘測(cè),也包括基礎(chǔ)面積勘測(cè)和精確計(jì)算??梢赃\(yùn)用圖解和圖解分析的方法進(jìn)行土地接駁項(xiàng)的界標(biāo)坐標(biāo)的測(cè)量和確定,以及界標(biāo)點(diǎn)的勘探。直接勘測(cè)野外采集角度和距離的解析法來(lái)計(jì)算邊界點(diǎn)的坐標(biāo)常常運(yùn)用在現(xiàn)代地籍勘測(cè)中。地籍圖是指對(duì)代表地籍主要要素或與地籍要素有關(guān)的地貌、地貌特征進(jìn)行制圖,內(nèi)容按地籍要求執(zhí)行,按比例縮小后用指定的符號(hào)和表示方式繪制的保角投影。并精確丈量指定地籍范圍內(nèi)的土地面積,然后還需將測(cè)量結(jié)果存入專門的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)里備案。此外也包括查閱土地的實(shí)際情況看是否更變地塊權(quán)屬或更變地籍。
二、GPS地籍測(cè)量的優(yōu)缺點(diǎn)
雖然在實(shí)際應(yīng)用中GPS發(fā)揮著不可低估的作用,但它也存在優(yōu)缺點(diǎn)。首先讓我們看看它的優(yōu)點(diǎn)。高定位精度。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)表明,GPS技術(shù)的定位精度大致可達(dá)50公里內(nèi)5 - 10米,再遠(yuǎn)就是100 -500公里內(nèi)8-10米,更遠(yuǎn)可以達(dá)到500-1000公里內(nèi)9 -10米。因?yàn)閿?shù)據(jù)系統(tǒng)的日益完善和技術(shù)的不斷更新,觀測(cè)時(shí)間逐漸縮短,在15- 20分鐘左右就可以獲得20公里內(nèi)的靜態(tài)定位。如果進(jìn)行快速靜態(tài)定位的勘測(cè),當(dāng)移動(dòng)臺(tái)和參考臺(tái)在15公里范圍內(nèi)時(shí),只需要1-2分鐘就可以知道移動(dòng)臺(tái)的觀測(cè)時(shí)間。此外,任何時(shí)候每個(gè)觀測(cè)站的觀測(cè)時(shí)間都只有幾秒鐘。另外那是很簡(jiǎn)單就可以掌握操作GPS的方法,因?yàn)镚PS接收機(jī)各項(xiàng)功能不斷完善和自動(dòng)化程度的提升,接收機(jī)體積變得更迷你,重量也越來(lái)越輕,使工作人員的工作難度和強(qiáng)度在一定程度上都有所降低,使現(xiàn)場(chǎng)工作也越來(lái)越容易。另外在測(cè)量、導(dǎo)航、速度和時(shí)間測(cè)量方面GPS系統(tǒng)也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
但是購(gòu)買GPS等設(shè)備的成本非常高,不具有適普性不能廣泛的運(yùn)用于大眾。而且當(dāng)對(duì)美國(guó)來(lái)說(shuō)衛(wèi)星系統(tǒng)定位處于最好狀況的時(shí)候,有些國(guó)家在一定的時(shí)間內(nèi)仍然沒(méi)有很好的被衛(wèi)星覆蓋,所以還存在著一定的衛(wèi)星能見度問(wèn)題。此外由于天空仍然被大樹和高樓等障礙物所干擾使GPS不能接收到最好的信號(hào)。綜合以上利弊我們需要揚(yáng)長(zhǎng)避短,充分發(fā)揮GPS在地籍測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)作用而盡可能降低劣勢(shì)問(wèn)題。
三、GPS在地籍測(cè)量中具體應(yīng)用方式與重要作用
(一)確定起始點(diǎn)
測(cè)量工程的首要步驟是確定已知點(diǎn)和開始點(diǎn)。利用GPS測(cè)量確定起點(diǎn)主要是為了根據(jù)常規(guī)測(cè)量結(jié)果確定起始點(diǎn),查對(duì)已有點(diǎn)和已知點(diǎn)之間的關(guān)系和可靠性。此外,它創(chuàng)立了GPS參考坐標(biāo)系和地方國(guó)家坐標(biāo)系之間的重要聯(lián)系。傳統(tǒng)的方法只需要根據(jù)基本圖檢查已知的三個(gè)現(xiàn)有點(diǎn)之間的角度和距離,來(lái)確定這些點(diǎn)的可信度。與GPS測(cè)量不同的是,它不容易比較角度和距離,但卻很容易比較三個(gè)點(diǎn)之間的坐標(biāo)的不同之處。確定起始點(diǎn)又分為兩個(gè)步驟:首先,需要把WGS-84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)變成局部參考坐標(biāo)系。但因?yàn)镚PS是一個(gè)完整的3d定位系統(tǒng),使其觸及到多個(gè)已知點(diǎn),通常需要4個(gè)點(diǎn)。這第四點(diǎn)作為一個(gè)核查點(diǎn),根據(jù)這三個(gè)控制點(diǎn)來(lái)判斷網(wǎng)絡(luò)正確與否,然后用差值核查起點(diǎn)。目前標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能是大多數(shù)GPS設(shè)備都配備的。測(cè)量員不需要查看WGS-84坐標(biāo),他完全有能力直接在笛卡爾坐標(biāo)系下工作。
(二)通常的野外測(cè)量方法
野外測(cè)量時(shí)最好使用GPS,它的計(jì)算速度十分快運(yùn)用起來(lái)也非常便捷。GPS設(shè)備可以依據(jù)觀測(cè)的位置,在快速動(dòng)態(tài)初始化的狀態(tài)下及時(shí)運(yùn)算系統(tǒng)坐標(biāo),并直接在數(shù)據(jù)記錄儀上記錄。計(jì)算坐標(biāo)點(diǎn)之間的角度和距離也可以直接運(yùn)用GPS設(shè)備計(jì)算,并將它們與基本圖進(jìn)行比較,以確定它們是否一致。因?yàn)镚PS設(shè)備十分依賴于可見的衛(wèi)星,所以在高樓林立的地區(qū)可能失去信號(hào),在新的開發(fā)區(qū)域很少發(fā)生信號(hào)丟失的問(wèn)題,但也有可能發(fā)生。在測(cè)量規(guī)范要求下,常常是通過(guò)運(yùn)用多個(gè)原始已知點(diǎn)或最近測(cè)量的坐標(biāo)點(diǎn),通過(guò)兩次測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)樁后點(diǎn)坐標(biāo)的驗(yàn)證。你還可以測(cè)量距離和角度。隨著GPS測(cè)量的進(jìn)行,接收機(jī)可能因?yàn)槟承┰蛑鲃?dòng)放棄對(duì)衛(wèi)星的自動(dòng)跟蹤,使接收機(jī)不得已重新初始化,然后重新勘察每個(gè)新的坐標(biāo)點(diǎn),以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。雖然實(shí)地檢查很重要,但大多數(shù)計(jì)算仍在辦公室進(jìn)行的,根據(jù)基本調(diào)查圖檢查是否合格,用以確認(rèn)或否認(rèn)已知調(diào)查控制點(diǎn)的可靠性。通過(guò)將所有相關(guān)的測(cè)量坐標(biāo)加載到便攜式控制器中,可以更有效地使用GPS。
(三)用于住房保障
GPS測(cè)量技術(shù)在許多城市的土地建設(shè)工程中具有重要意義。GPS測(cè)量技術(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)微分分析技術(shù)在民用建筑的設(shè)計(jì)和施工項(xiàng)目可以由一個(gè)獨(dú)立的工人,這不僅提高了民用建筑工程的效率,也降低了勞動(dòng)力成本,還在一定程度上減少了民用建筑項(xiàng)目的創(chuàng)建資金,而這些成本被運(yùn)用于GPS測(cè)量中,所以定量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展空間可以成為新住房保障工作水平不斷提升的原因。
結(jié)束語(yǔ):
想讓GPS在地籍測(cè)量中發(fā)揮更深遠(yuǎn)的作用主要是進(jìn)一步加深對(duì)GPS的研究,使GPS存在的缺點(diǎn)不斷改進(jìn)。這樣GPS才能才中國(guó)一樣一直在東方屹立不倒,永駐科技創(chuàng)新的前沿。為人類的住房保障和房產(chǎn)管理上面發(fā)揮更廣泛更實(shí)用的作用,并且協(xié)同其他產(chǎn)業(yè)一齊助力中國(guó)科技發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊曉梅,楊啟和.空間信息定位系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].地圖,1998(4):24-27.被引量:2
[2] 李躍芳.試論測(cè)量技術(shù)在不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量領(lǐng)域的具體運(yùn)用[J].科研,2010,(2):257.
(作者單位:融水苗族自治縣自然資源和規(guī)劃局)