GPS技术在国土测绘管理中的应用

王梦易等

[摘 要]由于国内经济发展迅速，科技水平提升速度也越来越快，越来越多的城市开始了频繁的城市规划和建设。在这些大型的工程中，GPS技术为测量和勘探提供了很好的服务，该技术检测效率高，而且精准度更精确。但由于国内对该技术的应用时间还很短，在技术上依然存在一些问题，需要专业人士做进一步的调查研究和改造。GPS技术的成功应用对于国土测绘管理具有重大意义，不仅能大大提高国土测绘管理工作的进度，而且使检测失误率大大降低，免去耗费大量人力物力的传统检测方法，为工程建设节省经费，有益于国计民生。

[关键词]测绘管理；系统定位；三维坐标；控制网点

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.20.070

1 GPS技术的概念

1.1 GPS系统的定义

GPS是Global Positioning System的简写，其中文译名为全球定位系统，该系统研制于20世纪的90年代，是由美国研制出来的。全球定位系统GPS具有高精度、多功能、全天候以及高效率等四项特征，是一种非常严密的测绘工具，深受用户欢迎和喜爱。

1.2 GPS系统的工作顺序

GPS工作的顺序分为三步；第一步是GPS系统接收机捕获卫星的信号；第二步对该捕获的信号进行一系列处理；第三步是计算，由计算得出检测站的三维位置信息等。

1.3 GPS系统的组成

GPS系统由三部分组成，一部分是空间部分；另一部分是地面控制部分；最后一部分是用户设备部分。

1.4 GPS系统工作所具有的特点

GPS系统工作具有非常多的优点：比如高精度定位、检测站间无须通视、观察时间短以及可以提供三维坐标和操作简便。

GPS定位的高精度并非纸上谈兵，而是有科学的数据验证得出的。据了解，某官方科研机构对此进行了专门的研究和统计，得出的结论非常惊人，在50km内GPS精度可以达到6～10m，这样的高精度是传统检测方法不敢想象的。

GPS定位在观测时非常方便，完全不需要和传统方法一样，进行站间的通视，只需保持检测站上空开阔，就可以顺利完成检测过程，这样不仅效率高、实施易，而且能够省去很大费用开支，非常有利于GPS技术的推广。

GPS定位系统在进行观测时，所需时间非常短。而且随着技术和软件方面的不断更新与提升，GPS的观测时间将会越来越短，数据调查结果表明：对于实时定位，GPS定位系统在观测时每站观测仅用几秒钟。

以往以传统方式确立三维坐标时，很容易出现问题，要依据经典地网进行平面和高程的不同测量结果来确立。但在用GPS系统确立三维坐标时，可以非常直接精确地测定观测点的三维坐标，省去许多烦琐步骤。据悉，现阶段GPS已经完全可以实现四等水准的精度测量。

此外，GPS的接收机也会不断更新，毕竟高科技发展迅速，手段也越来越多。经过改造的GPS接收机，体积会越来越小，自动化程度越来越高，而且重量也会越来越轻。随着这些变化和改造的发生，测量工作人员的劳动强度也会越来越轻，野外测探工作也将会越来越顺利开展。

2 GPS系统在国土测绘中的应用

地籍测量的内容主要包括规定区域内土地及其附着物的位置、面积、界限以及权属与使用现状等，此外，还要测出土地的形状，有了GPS定位系统，无论是国土测绘管理，还是地籍测量、地籍控制测量，都变得更加便利。过去的传统常规地籍测量方法具有一定的局限性，实施困难，且效率低，精准度不够，GPS技术的应用有效地解决了这些问题。

地籍测量是国土测绘管理的核心，而地籍细部测量更是其中最为不可或缺的部分，测量过程十分复杂，需要测量清楚单元土地的权属特征点、线、外形、位置、数量等各项指标。某些隐蔽区域接收GPS卫星信号非常困难，为了提高地籍细部测量的效率，可以使用各种测绘工具和仪器，如全站仪、涓距仪、经纬仪等，同时也能运用多项方法，比如解析交会法、极坐标法、图解交会法等，这些都有助于完成地籍勘探和测量。

以往使用的经典三角测量控制网，无论在可靠性、准确性，还是全面性方面，都需要进一步提高，同时成本比较高，对测绘工作的大量开展非常不利。于是，在专业人士多次的研究探讨后，成功建立了GPS 技术观测网并投入使用。比起传统的观测网，GPS技术观测网更加高效、更加精准，尤其对于大范围的国土测绘管理作用非常大。

还要注意的是，GPS 技术地籍控制网的设计还不够完善，存在的问题不少，这都需要专业人士齐心协力，不断地进行摸索研究，采取有效的措施对其进行更深层次的完善和改进。为了更完美地发挥GPS技术的作用，少受磁场和地球自转等不可抗因素的干扰，减少信号接收中存在的误差，需要不断发现，早日找到客服误差的有效方法，进一步提高国内国土测绘的精度。

3 GPS 技术需要改进的方面

地籍控制网点的密度、精度在测量中非常重要，起到影响测量结果的重大作用。为切实保证采集各类数据和信息时的准确性，以及测绘地籍图件的精准度，在进行地籍测量时，一定要对地籍控制网点的密度和精度采取有效的控制。在控制中可以采取的有效措施如下：最大限度地加大和扩张控制点密度，使GPS地籍网的界址点更为密集，使根据图根点测定图根点的过程更顺利。此外，GPS地籍網的边长和传统的不同，需要根据不同需要和状态进行布设。

方向、尺度、位置是GPS地籍网的基准点的主要三个方面，需要密切关注。一般来说，GPS地籍网基准点的确定是相对复杂的，要经过对网的整体平差计算来获得具体的参数和数值，因此在实际设计GPS地籍网的基准点时，首要任务就是计算和确定地籍网的位置基准。在进行GPS地籍网的平差时，运用最小约束法，确保网点位的精准度与位置基准达到最大精确度。

4 结 论

文章从GPS系统的概念入手，解释了GPS系统的定义、设备组成、工作特点和顺序等；详细论述了GPS系统在我国的国土测绘管理中的主要应用，即地籍测量；之后文章又对GPS系统在国内应用中存在的问题做了分析，提出了需要做出改善的点。总而言之，GPS定位系统作为新型技术，目前正在不断地被广泛推广和使用，未来在我国的国土测绘管理中所起的作用将更加深入。尽管目前GPS系统的应用还不够成熟，许多地方有待改善，但随着科研的不断深入和技术的更新发展，相信GPS技术目前遇到的问题都将解决，为我国的城市规划建设做出巨大贡献。

参考文献：

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