地形地籍测绘中GPS 技术的运用浅析

文／姜苗苗 浙江中通文博服务有限公司杭州分公司 浙江杭州 310010

曹玲鹏 浙江省国土勘测规划有限公司杭州分公司 浙江杭州 310000

袁 亮 浙江中通文博服务有限公司杭州分公司 浙江杭州 310000

引言：

在现代社会建设发展中，地形地籍测绘是实现我国有限土地资源开发利用科学合理化的重要举措，在实践中，通过地形地籍测绘既可以了解当前我国土地资源开发利用实际状况、分布状况及类型，又可以客观反映出土地质量等级。当前，在地形地籍测绘中，大量先进技术设备得以广泛应用，其中GPS 技术系统应用最为广泛，且取得了显著的应用效果，主要原因在于GPS 技术应用具有操作简单、工程测量精准度高等显著优势，能够在降低测绘成本的同时，提高地形地籍测绘工作的综合效益。因此，本文基于地形地籍测绘工作优化角度考虑，本文重点研究“地形地籍测绘中GPS 技术的运用”具有显著的理论意义。

1、GPS 技术基本构成概述

相比较其他信息系统，GPS 技术系统具体包括四部分，分别是计算机软件、硬件、地理数据系统和开发人员[1]。其中，计算机软硬件系统是GPS 技术系统的核心；地理数据是GIS 信息系统的表达；开发管理人员在系统中的作用，具体是对信息表达方式及系统工作方式予以决定。GPS 技术应用在地形地籍测绘中，往往可以通过多样化方式予以实现，如以测绘点位置为对象，其应用方法有相对定位和绝对定位两种；也可以根据用户接收机不同状态进行区分，包含静态定位和动态定位[2]。在GPS 技术进一步发展背景下，其实践应用模式也呈现多样化发展趋势，但是，基于应用原理角度来说，无论工作模式呈现出何种发展趋势，都涉及相应的信号发射装置、信号处理装置等，这是GPS 技术应用在地形地籍测绘中的重要基础和保障[3]。首先，硬件系统。简单来说，硬件系统指的是计算机物理外壳。GPS 系统功能、规模等往往受到软硬件系统的共同影响。当前，计算机系统中的硬件组件系统作业，且将处理之后的数据以多种方式呈现给用户。其次，软件系统，计算机软件系统是一个庞大的系统集成体，具体由数据库管理系统、计算机图形处理系统等构成，其作用众多，如用户接口、数据存储、数据传输等，是GPS 技术系统应用得以实现的基础和关键。如下图1，为GPS 卫星系统构成图示。

图1 GPS 卫星系统构成图示

2、地形地籍测绘中GPS 技术的应用优势分析

在现代地形地籍测绘中，大量先进技术设备的广泛使用，为提高工作效率与质量提供了可能性，并在测绘成本控制方面起到良好的促进作用。其中GPS 技术的应用十分广泛，且在实践中呈现出诸多显著的应用优势，总结包括以下几点：

（1）观测时间短。在我国卫星技术不断发展的条件下，我国GPS 技术也取得了阶段性的突破发展。在GPS 技术不断发展下，基于GPS 技术的观测工作效率明显提高。现举例进行详细说明：在快速静态相对定位时，流动站与基准站距离在少于15km 情况下，相应的测量工作可以将测量时间控制在2 分钟以内，且在此过程中，各个测量站的观测时间更是低至几秒或者是十几秒内[4]。一旦地形地基测绘工作测量距离超过20km，测量时间虽然会有所延长，但是往往不会超过20 分钟。此外，针对地形地籍测绘半径过大的区域，可以在合理划分测绘区域的情况下，再使用GPS 技术进行测量，可以在确保测绘成果精准度的基础上，极大地减少观测工作所用时间[5]。

（2）观测工作效率高。与传统测绘技术相比较，GPS 技术应用可以减少大量人力资源的使用量，同时，在GPS 技术应用支持下能够对测绘工作流程进行精简，减少非必要操作，明显节约有效工作时间的同时，能够显著提高测绘结果的质量。通常而言，在地形地籍测绘工作中，一旦当地地形状况并非十分复杂，即可在实际的测绘工作中，在5km 半径范围内设置一个测绘站，这样即可大幅度提升测绘工作效率，有效控制了地形地基测绘成本。除此之外，基于GPS 技术应用的地形地籍测绘工作，不需要使用大量技术设备，也不需要过多环节的人工操作和分析，测绘人员只需要按照要求，在地形图上选择适宜的测绘点，这样即可简化测量流程，高效率完成测绘工作的同时，还可以显著提高测绘数据的精准度[6]。

（3）GPS 技术适用性高。在实际的地形地籍测绘中，GPS 技术应用对通视条件要求不高，且对测绘地点的地形地貌状况没有过多的要求。因此，在控制点选择时，往往是相对简单的，能够支撑GPS 技术在诸多环境下使用[7]。为此，地形地籍测绘工作人员在实际的工作中，可以结合现场实际来灵活选择布点。除此之外，相比传统人工测绘方式而言，GPS 技术应用在地形地籍测绘中，具有较强的抗干扰性，使其在各种复杂环境条件下，都可以高效进行精准度高的测绘工作。正因如此，GPS 技术可以推广应用在各类环境中，由此支撑着GPS 技术在测绘领域具有更加广阔的应用前景[8]。

（4）测绘精度高。地形地籍测绘工作内容繁多，其中地形地籍细部测量工作是至关重要的一部分，通过应用GPS 技术（如下图2），能够有效提高测量数据的精准度，且GPS 技术应用，可以在细部测量上避免界限问题，无形中提高了地形地籍测绘工作成果的精准度。除此之外，由于我国卫星通信技术近年来发展迅速，且相关理论知识体系日渐完善，使GPS 技术应用精准度更加有保障[9]。为此，在地形地籍测绘中应用GPS 技术，能够最大限度确保测绘成果的精准度。

图2 工程测绘中GPS 测绘技术的应用流程图

3、地形地基测绘中GPS 技术的具体运用分析

如前所述，在地形地籍测绘中，GPS 技术应用具有显著的优势，能够极大地提升测绘工作效率和质量，并在控制测绘成本方面具有良好的效能。因此，在实际的地形地籍测绘工作中，相关测绘工作人员应对GPS 技术应用予以关注和重视，且要在了解GPS 技术基本构成的前提下，明确其实际应用优势，从而灵活使用GPS 技术来优化地形地籍测绘工作。

3.1 勘察定界中运用GPS 技术

在地形地籍测绘工作中，土地勘察的定界工作是至关重要的一个环节，通过做好此项工作，既可以促进地形地籍调查和登记工作高效、规范进行，又能够对建筑工地是否可以获得土地使用的权利产生不可忽视的影响。在地形地籍测绘工作中，在广泛使用GPS 技术之前，相应的工作往往是以传统的土地定界工具作为重要设施进行测量，在此过程中，测绘工作人员需要借助测量设备完成相应的测量工作，意味着地形地籍测绘工作实施受到外界因素的干扰，进而难以保证测量结果的精准度[10]。而在勘察定界工作中运用GPS 技术，即可发挥GPS 技术应用优势功能，大幅度提升测绘工作精准度，且对环境具有较强的抗干扰能力。除此之外，在GPS 技术应用下，能够整体提高测绘工作水平，推动测绘事业进一步发展。

3.2 细部测量中运用GPS 技术

长期以来，细部测量作为实际测绘工作中重要的一个环节，测绘工作人员往往选用剖析局部的方法进行操作，通过此方式，能够全面掌握权属界址点的方法及外部形状等因素。同时，测绘工作人员还要测绘细部面积大小等信息，并做好相应的分析工作，难以保证细部测量精度和效率。而在GPS 技术应用支持下，细部测量工作朝向便捷化方向发展，且相关的测量方法的发展呈现出显著的多样化态势。

3.3 利用变更调查中运用GPS 技术

地形地籍信息并非一直不变，而是随着当地建设发展情况的变化而动态变动。因此，为动态变化的土地信息进行分类，并确保其分类结果的准确性，要求技术应用具备强大的空间逻辑能力。在实际的测绘工作中，测绘人员以往进行室外动态地形地籍测绘工作时，往往是使用平板仪补测方法进行操作，这样可以简化操作程序，但是，在实际测绘中使用此方法，往往难以保证测绘工作效率，难以满足当前测绘工作对效率的高标准要求，直接影响测绘行业的进一步发展。当前，相关单位在实际测绘工作中，通过合理使用GPS 技术，既可以提高测绘工作效率，又可以提高测绘成果的精准度，这对土地资源开发利用及变更调查工作的高效实施大有裨益。除此之外，在GPS 技术应用下，变更调查工作效率更高，且解放了人力，在降低整个测绘工作成本方面具有显著的优势作用。

3.4 控制测量中运用GPS 技术

在地形地籍控制测量工作中应用GPS 技术（如下图3），可以直接不考虑观测点站之间的通视要求，从而便于测绘工作人员在地形图上便捷选取测量点位。同时，在实际工作中，若出现精准度估算数值偏小的问题，可发挥GPS 技术应用优势作用，将常规的三角网及三角锁看作等边三角形，进而可以消除误差对测绘精度的影响，有效提高测绘数据质量。除此之外，在测绘工作中，一旦因为特定的需求而出现加测及增设三角网的对角线等系列工作，无需增加过多的工作量，如此能够大幅度提高测绘效率，并降低测绘工作强度。

图3 GPS 卫星作业情况示意图

3.5 三维地形地籍信息化可视化应用

随着我国经济社会的进一步发展，土地开发利用程度不断提高，使土地信息动态变化呈现复杂化趋势，随之而来的是地形地籍测绘工作难题朝向多样化方向发展。在此背景下，为高质高效地完成地形地籍测绘工作，新型GPS技术在实际应用中，开始朝向三维方向发展。所谓“三维地形地基信息可视化应用”，指的是在土地资源信息收集的基础上，依托信息进行建模、操作、展示、分析和管理等一系列操作。与此同时，配合卫星遥感技术的使用，实现地形地籍信息测绘工作，从而能够整体提高测绘工作效率。除此之外，三维GPS 技术系统空间数据库处理系统既可以进一步丰富测绘形式，又可以在GPS 技术三维发展的支持下，衍生大量新的空间关系和对象类型，进而可以大幅度提升地形地籍测绘工作水平，满足当下对地形地籍测绘工作的高精度、高效率等系列要求。总之，三维地形地籍信息可视化应用能够以直观方式呈现地形地籍空间信息，便于相关人员更好地开发利用地形地籍测绘数据，并助推我国测绘事业进一步发展。

结语：

综上所述，在现代科技发展支撑下，我国GPS 技术在阶段性发展中取得了突破，被广泛应用在地形地籍测绘工作中，能够大幅度提升测绘工作效率和质量的同时，还可以降低测绘工作强度，并在控制测绘成本方面发挥着重要作用。但是，不可否认的是GPS 技术在地形地籍测绘中存在一定的缺陷，如在密集区域复杂的多路径效应下，基于GPS 技术的地形地籍测绘工作难以保证工作效率和工作质量，原因在于GPS 接收机需要充分的卫星信号，才能保证测量工作正常进行。因此，我国测绘工作人员应在思想层面重视GPS 技术的应用，加强有关GPS 技术创新实践，才能更好地发挥GPS 技术应用优势，整体提高测绘数据的质量。