GPS 在地籍测量中的应用

赵洪忠

（杭州环地勘测规划设计有限公司嘉兴分公司 浙江嘉兴 314001）

1 引言

地籍测量是土地管理工作中重要内容之一，依据地籍调查信息，合理选取测量方法，采取控制及碎部处理，最终得到精准的土地位置信息，绘制地籍图，为国家土地管理提供可靠性较高的参考依据[1-2]。由于我国城市地形较为复杂，采取普通的测量手段，测量结果精准度难以得到保障[3]。GPS 测量技术的出现，改善了地籍测量局面，如何合理应用GPS 技术得到精准度较高的测量结果成为当前研究工作的重点[4]。

2 GPS 测量技术系统组成及工作原理

GPS 系统主要由空间部分、控制部分、用户部分组成，如图1 所示。

图1 中，用户部分是GPS 技术测量指令发出端，根据对空间部分的地理位置坐标测量需求下达命令。该命令下达至控制部分，在此模块内，利用监控站、主控站、注入站，实施空间位置坐标测量，相关数据将返回用户部分[5]。

图1 GPS 技术系统组成

随着科学技术的不断发展，GPS 技术地理位置坐标测量精度有所提升，并降低了测量成本，成为了各个领域地理位置坐标信息采集的首要选择工具[6]。

3 测区概况

杭州市位于浙江省北部，杭州地处长江三角洲南沿和钱塘江流域。该地区的地形较为复杂，丘陵和山脉较多。其中，丘陵区主要集中在该城市的西部。东部以平原地区为主，分布的多条河流形成河网，平均海拔高度1787m。

测区为杭州市滨江区，该地区地势较为平坦，除了紫红岭、冠山、回龙山以外，其他区域以沙土平原为主，地面自然标高范围5.2～6.2m。

4 基于GPS 技术的平面控制网布设

4.1 布设方案

严格按照《城市测量技术规程》、《地基测绘规范》等规范要求，对杭州市滨江区地籍进行测量，平面控制面积为14km2，实际控制面积高于设定值7km2，按照等级的不同布设测量网[7]。本研究控制区域设置为E 级网，在控制区域内布设120 个GPS 测量点。其中，水泥标石30 个，钢筋80 个，利用旧点10 个。本次测量试验布设采用边点混合方式连接各个测量点，形成测量网组，符合测量规范要求。

考虑到测量信号发射问题，本研究测量网布设成功避开了障碍物，不存在强烈反射卫星信号的物品。选取距离无线电信号较近的位置布设测量点，距离不超过50m，周围障碍物高度角控制在15°以内。

4.2 点位编号

地籍测量点位的编号命名方式为GXX，其中，首字母“G”代表GPS 技术应用下的地籍测量点。例如，地籍测量网中布设的第1 个测量点，记为G001。另外，在此命令格式前加上“E”，代表E 级GPS 网下的测量点位。为了便于查询分析，所有点位布设编号信息将记录到GPS 系统数据库中。

4.3 数据的采集

本研究选取型号为S82 双频GPS 接收机作为主要数据采集工具，该设备测量精度为(5mm+1×10-6D)，数量2 台。同时配备型号为DGS-900 单频GPS接收机进行同步测量，数量为3 台。按照测量定位布设方案，设置数据采集点，从而获取指定位置地籍信息。其中，同步观测卫星数量至少为4 颗，其高度角参数在15°以上。设置观测时间为45min，采样频率为23s，PDOP 值控制在8 以下。

5 地籍测量实施

按照设计好的平面控制网布设及信息采集方案进行地籍测量，严格按照以下几点要求实施：地籍信息采样时间间隔不低于15s；观测到的有效卫星数量最少4 颗，卫星截至高度角度大小为15°；设置5 个接收机天线获取数据信息。另外，量取天线高3 个不在同方向数据，以平均值为最终结果，测得的数据均记录到系统文件夹中。考虑到地籍测量容易受到不同因素干扰，当各项测量指标均满足要求时，实施测量计划。本次测量以双城国际EG10、缤纷北苑EG23、聚光中心EG45 点位为例，起算数据如表1 所示。

表1 起算数据

将起算数据作为本文使用的GPS 测量技术应用方案可靠性的参考依据，利用测绘公司提供的软件对本设计方案进行管控实施，按照相关布设要求设置参数。开启软件后，系统自动对基线进行处理，而后通过人工干预，修整残差分布图，使得最终生成的基线结果更加可靠。在此过程中，采用双差固定解重新测量基线。如果误差双差均在-5.0cm～+5.0cm范围内，则认为误差在可控范围之内。本文以双城国际EG10、缤纷北苑EG23、聚光中心EG45 点位的起算数据为对照组数据，以GPS 测量技术应用方案的测量坐标为实验组数据，分别计算X 坐标和Y 坐标误差，得到如表2 所示的数据检核结果。

表2 数据检核结果统计表

依据表2 中的统计结果可知，双城国际EG10地籍测量数据误差最大，Y 坐标误差为+1.3cm，X 坐标误差为-0.06cm。其次为聚光中心EG45 测量点位采集到的坐标数值，该数值Y 坐标误差为-0.22cm，X 坐标误差为+0.3。虽然缤纷北苑EG23 点位测量误差较小，但是不可以忽略不计，所以也在GPS 测量技术精准度考察范围之内。从整体来看，GPS 测量技术在地籍测量中应用测量精准度较高，误差范围-0.22cm～+0.14cm，在误差允许范围之内，GPS 测量技术可以作为地籍测量工具。

6 结束语

本文围绕地籍测量问题展开研究，严格按照测量要求筛选测量技术，最终选取GPS 测量技术作为地籍测量工具。为了验证该项技术是否满足地籍测量精准度要求，本文以杭州市滨江区为测量区域，布设120 个GPS 测量点，采用边点混合方式连接各个测量点形成测量网组，经过基线处理及人工干预，得到最终测量结果。测量结果表明，GPS 测量技术在地籍测量中应用测量精准度较高，符合地籍测量要求。