GPS在地籍测绘中的应用研究

2016-04-14黄璐曹伟

地球 2016年12期

关键词：细部接收机差分

■黄璐曹伟

（天津市测绘院天津300000）

GPS在地籍测绘中的应用研究

■黄璐曹伟

（天津市测绘院天津300000）

随着社会经济的不断发展，地籍管理工作取得了显著成果。目前GPS测绘技术已经成为地籍测绘的主要手段，其准确的地籍测量数据为地籍管理提供了有力保障。GPS测绘技术发展日趋成熟，其操作简单，而且测绘精度高，提高了地籍测绘的准确与效率，因此在地籍管理工作中得到了广泛应用，具有十分重要的意义。

GPS地籍测绘应用探析

1 GPS技术测量地籍原理

地籍测绘是地籍管理中的一项重要工作，是对地籍权属线、地形、坐标等进行测量的工作，测量结果以地籍图的形式呈现。GPS地籍测量是通过利用太空中同时返回的几十颗卫星信号，通过终端设备的接收，将其转换成测量位置的坐标数据。GPS地籍测绘技术按所布置参考点的位置，可分为绝对定位和相对定位;按用户接收机在作业中所处的状态，可分为静态定位和动态定位。目前常用的GPS定位技术有静态相对定位、快速静态相对定位、准动态相对定位、动态相对定位等。静态相对定位的作业方法为采用两套或两套以上接收设备，分别安置在一条或数条基线的端点根据基线长度和要求的精度。主要应用于全球性精密控制网和各类精密控制测量。快速静态相对定位的方法是在测区中安排一个基准站和一台接收机，持续跟追所有的卫星信号，再安排一台接收机依次到各个流动点设站，在每个测站静止观测数分钟，这种作业模式适用于控制网加密、地籍测量及细部测量等。准动态相对定位的定位法是在测区选择一个基准站，在基准站内安置一台接收机，持续跟追所有可见卫星，另外设置一台流动的接收机与起始点观测数分钟，其主要应用地籍测量、工程定位及细部测量等。RTK实时动态定位技术是一项以载波相位观测为基础的实时差分GPS测量技术，RTK的基本形式是一台基准站接收机和一台或多台流动站，以及用于数据传输的电台，这种作业模式简洁快速，主要用于地籍测绘的图根控制和碎布点采集。

2 GPS地籍测绘优势

（1）全天候。GPS定位观测不受天气情况与时间的影响，全天候观测。

（2）观测站之间无需通视。GPS观测解决了传统观测必须通视的问题。只要保证GPS信号可接收不被遮挡阻隔既可。这一特点使测量工作更加方便，选点灵活。

（3）定位精确。GPS定位测绘，只要可接收到卫星信号，就可以观测，不受环境、距离等问题的限制，定位精确度高，尤其适合应用于地形复杂地区的地籍测绘工作。

（4）工作效率高。GPS动态测量中，每个观测点只需观测1－2s，观测结果由野外观测实时提供，避免了大量的人工劳作，提高了测绘工作效率。

（5）测量结果精确度高，GPS测量全自动化处理计算信息，可以自动处理数据，操作简单，准确率高。

3 GPS在测绘中的具体应用

（1）GPS航空摄影测量。航空摄影测绘是一项全面的测绘方法。在飞机上安装机载高动态GPS天线，并将摄影机固定在相位天线下方，利用放大器，使GPS与接收机链接。GPS航空摄影测绘工作要点一是要根据拍摄区范围布设基准站，站间的距离应当在40千米范围内;二是对设定的航线进行飞行拍摄;三是为了使空中三角网稳定可解，加装垂直构架。

（2）GPS在地籍控制测量中的应用。GPS测绘具有时间短、全天候、精确度高等优点。若地籍控制网边长大于15km，采用GPS常规静态测量模式;若边长在5到15km，可采用GPS快速静态测量或RTK测量模式;若边长小于5km，优先采用RTK模式或静态快速定位，如今RTK(实时动态控制系统)将测量方式更加便捷，无需频繁换站，测量时间短，已经成为地籍控制测量的主要手段。在野外测绘工作中，GPS地籍控制测量首先需要对测区进行控制测量，以作为测绘地籍图的初始数据。再设置一台GPS接收机作为基准站，再设置几台GPS接收机作为流动站。基准站将接收的卫星信号发送到流动站，流动站将接收到的卫星信号与基准站信号传送到控制手簿进行实时差分及平差处理。对测量区域的实测精度与预设精度相比较，若测量结果达到预计精度指标要求，则将测量结果存储到工作手簿中，由专业测图软件处理后，可输出所需要的各种地籍成果资料。另外需要注意的是在GPS观测提前一天，用最近的GPS卫星星历参数作出卫星可见性预报，避开PDOP值较大时段，以保证得到最佳观测时间，提高作业效率和观测质量。

（3）GPS技术在地籍细部测量中的应用。地籍细部测量是地籍测量的重要组成部分，一般地籍细部测量的目的是对每宗土地的权属界址点、形状、位置等的测定。测绘1∶500或者1∶1000的地籍图。地籍界址点一般点数多，分布密集，根据相关规定，对于城镇地籍细部测量明显界址点误差允许值为10cm，隐蔽界址点的误差允许值为15cm。目前常用的是GPS－RTP实时动态定位系统，其采点速度快、操作方便、准确率高。GPS—RTK实时动态定位技术使地籍测量工作精度、作业效率、实时性达到了最佳的融合，为地籍细部测量提供了一种斩新的测量方式。其在地形复杂的测绘区域也有着广泛的应用。如山地、盆地、通视条件差的区域。野外勘测环境差、条件艰苦，用传统的测量方式不仅工作量大且测绘结果精确度不高。而应用GPS－RTK技术则可以轻松完成测绘任务。采用RTK技术不加密控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度、快速地进行测绘范围内权属地类等各种界线的采集，大大的减少了工作量、缩减了工作时间，提高了工作效率。极大的缩短了工作时间，提高了劳动效率。

（4）GPS测绘技术在土地利用变更调查和动态监测中的应用。由于地籍地形复杂多样，测量工作大、耗费高，所以采用后处理差分的方法来获取变化地块的空间位置和属性数据。GPS差分技术分为伪距差分和载波相位差分，伪距差分技术可精确到m，目前市场上推出的GPS手持接收机大多可以精确到1m，可以满足基本的土地动态监测要求。而对于要求精度的单位，载波相位的实时差分技术则可精确到cm，其精度完全满足土地利用变更调查及其监测的精度要求。最新的GPS后处理动态差分技术几何精度也完全可以满足土地利用变更调查和动态