浅谈GPS在地籍测绘中的应用

唐小江

佛山市城市规划勘察设计研究院 广东 佛山

摘要：随着科技的发展，GPS技术不断得到完善，其应用范围也不断扩大，从最初的定位功能，逐步发展到高精测量。在经济飞速发展的今天，土地价值越来越被人们所重视，对于土地的测绘工作要求也越来越严格，而GPS技术的进步恰好满足了人们在地籍测绘上的要求，GPS应用可以有效的提高地籍测绘的效率和准确度。本文结合作者从事测绘工作的经历，从GPS的功能入手，介绍了GPS的基本原理和其在地籍测绘中的应用发展。

关键词：GPS技术；地籍测绘；应用发展；功能

1引言

GPS成为卫星定位，其主要应用机理是在特定的位置向卫星发射信号，通过信号的接受和反射确定特定位置的空间距离，从而得出接收系统所在的位置。GPS系统最广泛的应用在日常定位中。随着科技的进步，土地价值的提高，对土地测量要求不断严格，GPS系统逐渐的应用于地籍测绘当中，使得土地测绘更加准确高效。

2GPS应用概述

基于GPS系统的优点，世界上大多国家都建立了相关应用系统。一些起步较早国家地区从19世纪90年代开始发展GPS网络，并取得了卓著的效果。我国对GPS的应用最初起步于21世纪，在2000年开始建设高精度的GPS网络，整合我国现有的网络资源和地域特征，不断加大对土地的测量、定位和导航工作，逐步完善和规范GPS网络。

土地是大自然赋予我们最为珍贵的财富，使我们进行生产生活的最基本场所。为了保护我国土地的使用合法有效，合理节约用地，就必须要进行土地管理。在进行土地管理之前，有一十分必要的工作：土地测量工作。我国1996年进行第一次全国土地调查，时隔10年，在2007年进行第二次全国土地调查。进行土地调查的主要目的是为了通过调查，了解国家土地的使用情况，认清土地的使用性质情况，并实现土地的网络化、信息化管理，维护国家对土地的宏观掌控，切实做好土地准备工作。随着测绘技术的高速发展，不断有更为高效、更为精准的仪器出现，这种技术上的优势逐步填补了在土地测绘过程当中工作量大、工作精度要求高的特点，但却由于成本高、实施难度大不能得以广泛应用推广。然而，GPS作为传统定位功能系统由于其特性和国家近年来对其发展推广，逐步得到应用，成为了地籍测绘过程中最为主要的工具。

3GPS在地籍测绘中的应用

GPS在地籍测绘中有着独特优越的优势，随着GPS功能的不断完善和发展，其在地籍测绘中的应用也不尽相同。总体来说，GPS在地籍测绘中分为地籍控制测量、土地勘察定界和地籍细部测量。

3.1GPS在地籍控制测量中的应用

地籍控制测量是GPS的主流应用领域，是进行地籍测量中的关键步骤。由于其测量的重要性，国家对地籍控制测量有着相应的规章制度。一般来说，进行地籍控制测量要依据国家的D级网络，并在此网络上铺设E级网络，在进行GPS铺设和观测过程当中要严格的按照国家对GPS测量的有关规定执行。我国对于地籍测量规定其平面控制坐标的精度要求误差不高于5厘米，且平面控制坐标应尽量采用国家同一标准，对于一些偏远地区的地籍控制测量则采用当地标准和相距最近地区的坐标标准。在进行地籍控制网络建立过程中，应尽量利用已有并得到应用的加密网络，对于不同等级的控制网络，根据测量地区的具体情况酌情进行手机控制选择。在进行地籍控制测量中的规范要求如表1所示：

等级 边长 接受性能 接受精度 接受机数 观测量 卫星角度 有效观测卫星 时段长度 采集时间间隔

一级 0.5 双/单 10mm+3ppm ≥3 载波相位 ≥15 ≥4 ≥30 15-60s

二级 0.2 双/单 10mm+3ppm ≥3 载波相位 ≥15 ≥4 ≥30 15-60s

3.2GPS在土地勘察定界中的应用

勘察定界是进行土地交易、土地证书登记和调查的主要依据。随着土地价值的提高，其定界要求也越来越要求精确，传统的定界手段和方法难以实现精确定界。然而，GPS在土地勘察定界中的应用使得土地勘察定界更为准确，解决了长期以来勘察难度高、勘察效率低下的问题。GPS在进行土地勘察定界时，对土地的边界整理和土地征用范围等做了较为详细的规定和约束。例如，两个相邻的边界或边界与固定建筑之间的距离差不能超过10厘米、土地定界误差不超过3里面等。这些是无法通过传统手段快速实现的，而GPS可以做到精确定界，有效解决定界中的问题了。

3.3GPS在地籍细部测量中的应用

地籍细部测量是进行土地测量重要的部分，其主要的作用是明确每一宗土地的所属范围以及具体位置等相关的数据。关于地籍细部测量有具体的实施规定，在地籍平面控制测量的基础上，严格规定街坊内部和城镇明显的界址点误差不可超过5cm，另外村庄内部和城镇街坊隐蔽的界址点误差必须小于10cm。GPS在地籍细部测量中得到广泛的应用，主要还是归结与其测量的精确度，对于不适宜使用GPS进行测量的地籍細部，可以使用其他测量工具进行，比如：全站仪。GPS在地籍细部测量中的应用所以运用的技术中占据主导地位的是RTK技术，RTK技术相较于全站仪，测量方法较为简单，其精确度更高，测量时间较快，但缺点是当测量点的附近有障碍物时，测量效果不佳。在地籍细部测量中可以使用的仪器很多，各自拥有优缺点，例如超站仪，不但能够进行控制测量，还可用于细部数据的采集测量，融合了GPS 的静态与动态定位功能，超站仪的问世是测绘模型发展的里程碑。GPS在地籍细部测量中得不到大范围的推广以及使用，一方面是由于技术上的不完美，另一方面是价格上的昂贵。不过随着更多的测量仪器的出现，GPS的价格会有所降低，而且GPS的技术也在不断的完善，其在地籍细部测量以及其他部位的测量都将更加广泛。

4GPS控制网的精度提高

GPS虽然相对于传统的一些测量方法有很大的精度提高，但其在地基测量的应用中的精度尚有提高的空间。GPS的定位方法分为动态定位和静态定位，这两种方法一般是基于单基准站上所开展的定位。在此，可以通过变更基准站，把单基准站变为多基准站实现GPS精度提高的目的。多基准站不同于单基准站，单基准站相关性增加形成多基准站。但在实施这种方法时存在一定的界限，一般来说，在小于20KM的时候，通过较短的观测时间和观察间隔可以取得较为准确的观察数据，但对于较远距离中存在的一些数据传送经过电离层或者是在太阳黑子爆发过程中，则会产生严重的数据偏差，对最终结果造成影响。随着我国对GPS网络的不断完善和规范，学者们提出通过对GPS基准网的应用进行高精度的短时间快速定位和静态定位测量。陈永奇提出利用GPS基准网进行动态定位和静态定位过程中可以通过对空间分布和对基准网内部的改正数，并进行内嵌式网络改正模型运用来提高GPS的测量精确度。现如今，对于一些永久性的基准网边长定于100KM，所以在精确度提高的研究中应把重点放在对与参考网络站的模糊度选择和对于内嵌式模型的改正计算上，而一般的改正数的选择主要依据两个方面：首先，对于电流层或者电离层中的模型误差进行改正数修正；其次是根据卫星系统计算确定改正数。而对于改正数的计算也有两种方法：第一种为虚拟参考站法，其主要的应用是把观测点作为虚拟的参考站，把GPS数据中的误差作为依据对虚拟参考站中的数据进行模拟和计算。第二种是基准网改正法，基准网改正法是对各个基准站进行内嵌式的测点误差改正并落实到观测的工作当中，依次可以有效的消除在观测中数据的误差问题。

5结论

地籍测绘过程中涉及方面较多、工作量大且对工作的精度要求较高，一些传统的测量方法和手段不能有效的解决这些问题。随着GPS系统的技术发展，其不仅可以低成本高效地有效解决在地籍测绘中的一些问题，还可以扩大地籍测绘的工作面，是进行测绘工作中不可或缺的工具。

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