GPS在土地测绘中的应用

王颖吉林省国土资源调查规划研究院

GPS在土地测绘中的应用

王颖
吉林省国土资源调查规划研究院

在科学技术发展如此迅猛的今天，全球定位系统作为冉冉升起的新兴科技产品，正在被不断地开发和应用于各个方面。土地测绘作为直接受益者，更是由于引入GPS而进行了一场技术的革新。在实际工程的中，提升工作的准确度和测量精度的同时，尽可能地节省了劳动力的投入，为社会生产力的进步做出了重大的贡献。本文从介绍GPS技术发展及其现状入手，探讨GPS技术在土地测绘中的重要应用，并对GPS技术在土地测绘工作中更加广泛的应用提出展望。

土地测绘；GPS技术；应用

前言

全球定位系统是新兴的高科技产品，将其应用在土地测绘中，不仅可以节省人力测量耗费的人力物力，还能实现人工操作无法做到的精确和持久。在GPS卫星定位技术没有出现之前，主导测绘的是电子经纬仪、精密测距仪等传统的地面测量仪器。GPS技术一经问世，就引起了世界的广泛关注，随着技术的不断发展，GPS技术在民用事业、国防建设和军事服务等多个方面得到了越来越广泛的应用。在土地测绘中，GPS定位系统更是带来了一场技术的改革与创新，积极地推动了测绘领域的发展。

1.全球定位系统及其相关技术发展概况

全球定位系统（Global Position System，GPS）是一种利用卫星和无线信号媒介来实现实时导航、测距的新型高科技。该技术前期需要通过发射卫星和建立卫星信号接收点来构建。系统主要包括了三个空间，分别是太空卫星、地面控制站以及用户设备。工作时系统利用四个以上卫星运行的瞬间位置，遵循三角定位的原则，测量出被定位对象的起点和终点之间的距离，并结合空间交互的方式，计算出被定位对象的具体位置及其全球坐标、实现在全球范围内的对目标物的精确定位和导航。GPS还可以对全球范围内的无线电信号进行精确的定位、导航，全球覆盖率可达98%。

GPS全球定位系统在测绘工作中，主要具有精准性、空间坐标可测性、抗干扰性强和无须通视设施等技术优势。其全球性、连续性、实时性和高效性等特点保证了GPS技术在不同的场合、不同的领域的应用适应性。

2.在地籍测绘中应用到的GPS技术

2.1 地籍测绘控制精密度

在土地测绘的整个流程中,地籍测量的工作十分重要，它可以实现对整个区域全方位控制。为了保证提供的数据资料的有效性，还需要精确的数据采集。若想要从根本上提高土地测量的精密度，首先，需要实现对地基网点密度的精确测量，因为在整个地基测量工作中，每一个网点之间的密度控制是不同，并且对测量精度影响很大。第二，需要建立相应的地籍控制网点,并将其定位到三维坐标差之中，使其能够随着三维坐标差的改变来提高网点的精密度。最后，需要对地籍测量网进行全面的优化设计。精度、可靠以及成本是主要的优化对象，才能保证提升观测的速度，进而提高精确度。

2.2 控制地基细部测量

地籍细部测量是土地测绘中极其重要的组成部分。其主要任务测量土地的权属界限、精确位置以及可用面积数量。所以对测量精度的要求极其苛刻。在传统地籍细部测量中，往往会出现很大的误差，影响测量精度，直接导致整个测量结果的不全面性。GPS技术的出现完美地解决了细部测量精确度方面的问题。并且可以对测量任务的实际情况进行精确测量。在细部测量的区域应用GPS技术，采用交会法、坐标法对地籍进行勘测，实现测量信号在各种测量仪器如测距仪、经纬仪、全站仪等之间的无阻碍传递。通过这种同一化的方式，不仅能实现满足精确度的基本要求，与此同时也极大地提高了细部测量的基本效率。

2.3 控制土地界线勘测

我国对土地的利用的定义一般包括有土地征用、转让、规划使用等方面。这些项目都要求对土地的范围、界线进行精确的定位测量。有关部门如想对土地进行合理的规划，高效利用土地也都需要对土地的范围、界线进行精确的定位测量。但传统的测量方法存在许多弊端。一是传统测量需要利用许多测量工具如测量仪等和大量的人员投入测绘和计算，二是所用的测量仪器本身的精准度存在固有的偏差，再加上人工操作中各种意想不到的影响因素，对测量结果造成的影响极高，相对测量的结果也必然存在极大的差距。

3.RTK新技术在土地测绘中的新应用

3.1RTK技术简介

地籍测绘应用的测量方式主要有两种，一是差分GPS定位，二是RTK定位。实时动态差分法（Real-time kinematic，RTK）是一种新的GPS测量方法。它采用载波相位动态实时差分方法，是GPS技术发展一次重大变革。RTK的基准站主要由主机、天线、电台、放大器和电子手簿等组成。通过对接收到的卫星信号以及基准站发送的信号进行准确的解码和处理，自动输出高精确度的数据。GPS的精确定位依赖于基准站发出改正数后，移动站对其接受和修正，输出结果进行定位。而RTK定位则是通过载波相位观测实现，更加精确。测量精度达到厘米级，完全能够达到对地勘界址点所要求的精度的标准。

3.2 在土地测绘中出现的RTK技术

RTK是现行GPS工程测绘中最新的测量方法。在以往的初始测量工作完成之后，还需要结合静态、快速静态和动态过程中的信息进行再处理和结算，才能得到毫米级别精度的测量数据。分差法的高精度定位是采用载波相位的实时动态实现的，所以操作更简便，精度却更高。传统的动静态测量都需要进行测量后的解算才能获取细微的精度，而RTK能够在不同测量条件下得到实时的细微定位测量精度。在土地测绘中应用该项技术，大大提高测量放样、地形测图以及控制测量的精度，作业的效率和质量也得到了飞跃式的提升。

结语

随着GPS中广域差分、实时差分等高新技术的不断更新与应用，土地测绘中静态、动态、高精度定位将不再是难事，更可以实现不受到任何地形条件的影响，全天候无间断地实时测量。在高水准航测和地形图绘制等方面的应用也将越来越广泛。特别是在土地测绘工程中，将GPS、GIS、RS三项技术有机地结合，实现更全面深入地应用，将带来不可估量的经济、社会等效益。所以大力推动GPS及其相关技术的更新与应用开发，定会对我国各个行业的发展带去一波又一波的技术改革，大地推动行业的发展。

[1]刘德银，实时动态RTK定位技术在土地测绘中的应用，中国科技博览，2011

[2]杜保伦，张明福，史先良，GPS在土地测绘中的应用与开发，价值工程，2010