GPS技术在地籍测量中的应用研究

■程莹 耿丽艳 耿艳辉 张宗伟

（河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院 河南郑州 450006）

GPS技术在地籍测量中的应用研究

■程莹 耿丽艳 耿艳辉 张宗伟

（河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院 河南郑州 450006）

随着科学技术水平的提升，GPS技术得到了广泛的应用，目前GPS系统的应用为进行精确快捷的大地测量作出了巨大贡献，它的应用具有精度均衡、效率高的优点，比常规地籍测量更为廉价和有效。GPS的应运也存在一些控制难点如对环境要求高等，因此在地籍测量中，要做好控制措施，不能单独使用，应配合全站仪联合作业，满足测量的各方面要求。本文将分析GPS技术与现代地籍测量的概况，工作流程和控制措施。

GPS技术地籍测量应用

1 GPS技术基本原理

GPS是指利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，它是采用距离交会法以三角测量的定位原理来进行。GPS所采用的是多星高轨测距体制，并且将GPS卫星和接收机的距离量作为基本观测量。只有在地面GPS接收机接受的卫星信号同时在3颗以上之后，才可以利用位距测量或者是载波相位测量，来进行测算，然后得出卫星信号到接收机所花费的距离以及时间，最后再根据各卫星所处的位置信息，把卫星到用户的多个等距离球面相交后，就能够获得用户的三维(经度、纬度、高度)数据坐标、速度以及时间等相关参数。GPS的测量中通常使用的两类坐标系统是在空间固定的坐标系统和与地球体相固联的坐标系统，又被称作地固坐标系统。在实际应用过程中坐标系统的变换需要根据坐标系统间的转换参数进行，依次来进行坐标系统坐标的推算。这么一来便使得表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果更加容易，因此，全球定位系统，以其自身的全球性、全天候、高精度及高效益的优点，被广泛地应用于地籍测量中。

2 GPS在地籍测量中的流程

2.1 平面控制测量

建立测区控制网:根据地籍测量规范的要求结合当地实际情况用静态测量方法建立测区控制网，并与国家点联测，求出各点坐标。求取地方坐标转换参数，合理选择控制网中的已知点，求转换参数，为RTK动态测量做好准备。基准站应架设在地势较高，四周开阔的位置，以便于电台的发射和卫星接收。外业操作基准站架好后，开机进行系统设置、无线电设置以及天线高输入，并启动基准站，流动站也进行对应于基准站的设置，进行测量。完成外业的测量后，可以将数据传入内业软件，转换为所需的任何数据类型。

2.2 地籍测量的基本方法

在界址点和地物点测定前，传统的方法在首级控制网下加密一、二级导线和图根导线，随着GPS设备的普及用GPS快速静态模式布设导线，是一种高效率地选择，在变更地籍测量时，当原有已知点破坏较多时，也可选择GPS快速静态模式加密导线，但应注意的是观测时间应大于15min，布网时要有足够的起算点，起算点分布要均匀，现在界址点解析法测量方法主要是全站仪极坐标法和GPS-RTK法，采用GPS-RTK方法时，由于每个界点测量都是孤立的，没有检核条件，建议每个界址点认真测定二次。

当处于高层建筑物或较为隐蔽的地区，RTK接收机接收条件不好，测量状态无法固定时，则应用全站仪进行界址点测量，所用全站仪都具有自动记录和内存管理功能，外业直接观测界址点的平面坐标，并记录在全站仪内存中，在测量过程中注意画草图。由于全站仪测量的坐标精度高且又能如实记录数，方便地向计算机传输数据，所以也是数字测图的主要方法。

3 GPS技术在现代地籍测量中的应用

3.1 GPS测量技术

GPS定位原理主要是对卫星及卫星与地面点间距离的有效利用，从而实现的对地面点位置的确定。在现代地籍测量中，GPS技术是重要的，其影响是深远的。将GPS应用于地籍首级控制网设计之中，要坚持一定的原则:GPS网的闭合图形要保证独立观测边，通过检核条件的增加，从而保证网的可靠性;对相邻点间的基线向量要进行均匀的分布，同时要保证其精度;网点要与地面控制点、水准点保持一致性;要保证其具有开阔的视野、便利的交通、良好的通视条件等。

将GPS应用于地籍图根控制网设计之中，主要是通过相关的专业软件便可以实现对点位的了解，在图根控制测量之际，可以运用对点器，这一技术的应用不仅提高了工作效率，同时还保证的测量的精度。

3.2 GPS-RTK技术

GPS-RTK技术主要是用于地籍碎部测量，作为地籍调查中重要的组成内容，地籍碎部测量的主要工作内容是对土地的界址点、位置、数量及形状等进行测量，在此项测量中对精度有一定的要求，其误差值要小于5cm，将GPS-RTK技术应用其中，不仅能够满足精度的需求，同时还能够提供测量的技术含量，在测量中主要的方法有解析与图解交会法、极坐标法等，通过不同方法的运用，提升了测量的进度。

在地籍碎部测量中应用GPS-RTK技术存在不足，主要是由于这一技术适用于空旷地，在此条件下，其效率较高，但在相对隐蔽的地点进行应用时，这一技术将受到严重的制约，特别是在城市内，GPS-RTK技术的作用不能得到充分的发挥，其界址点不能得到高效的采集。GPS-RTK技术对于地籍测量工作来说具有重要的意义，其测量的效果十分显著，因此，要对其中存在的不足进行改进。通过反复的研究与实践，在作业过程中可以将GPS-RTK技术和全站仪进行联合，在隐蔽地区进行测量时，可以运用全站仪进行观测，从而保证卫星信号的接收。

4 GPS在地籍测量中的控制

（1）地籍控制网点精度和密度的控制。地籍测量的首要任务，是对测量区域的控制测量，它是测绘地籍图件和数据收集的基础，地籍控制网点精度和密度，主要满足测量土地权属范围的特征点，即界址点服务。GPS地籍控制网的网点密度可根据测量范围和先后次序分为两类：基本网和加密网。由于城镇界址点密度大，因此在保证网点的点位精度条件下，控制点密度力求增到便于测定界址点，必要时在GPS网下再加密一级图根导线，可以方便地直接从图根点测定界址点。

（2）基准站的位置选择十分重要，不仅影响观测精度，也关系到基准站与流动站的数据通信，特别是当使用移动电话信号通信时。基准站应设置在开阔无遮挡的高处，方便的话，突出的平顶楼房的房顶是一个不错的选择。当然也要满足其他条件。

（3）使用GPS-RTK做图根控制测量时，应尽量使用对点器。若使用对中杆，除了仔细检查校正对中杆上的水准器外，还必须有三角支架支撑，直接用手扶持对中杆进行对中很难达到精度要求。

5 总结

综上所述，随着科学技术的不断发展，GPS技术也得到了完善，其在地籍测量中的作用也越来越重要。在地籍测量中，通过对GPS技术的应用，能够有效提升测量工作的效率，保证测量的精度。目前，在实际应用过程中，虽然还存在诸多不足，但通过不断的解决，不仅能够使其技术得到进一步完善，测量工作也将更加高效与科学，进而为其他测绘工作提供可靠的依据。

［1］李建杰.技术在城镇地籍平面控制测量中的应用 ［J］.河南测绘，2010(12).

［2］李文荣，郑奇志.GPS技术在地籍测量中的应用 ［J］.测绘与空间地理信息，2012，3 (03):102-103.

［3］马永健，张武英.GPS测量技术在地籍测量中的应用 ［N］.重庆科技学院学报，2013，10 (05):131-132.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2015）-11-179-2

马彪（1965～），男，本科，高级工程师，研究方向为水文地质、工程地质、环境地质。