GPS在土地测绘中的应用及前景

田皓天，孙 帅

（南阳高新区大地测绘有限公司，河南 南阳 473000）

土地测绘问题是建筑工程中的重要组成部分之一，因此，相关测绘人员应该采取相应措施，提高测绘工作的精准度。随着信息技术的快速发展，GPS技术由于其便捷且精度较高的特点，应用范围逐渐扩大。可以通过此项技术的应用帮助应用者及时获得所需信息，同时操作较为便捷，在保证获取信息准确性的同时提升了信息获取效率。此外，GPS技术随着时代的发展已经广泛应用于人类生产与生活的各个领域，而土地测绘便是其中之一。由于其自身优势，使得GPS技术在土地测绘中的应用收获了较为良好的效果，下文将针对其应用方式做出探讨以及对其未来发展前景做出展望。

1 传统土地测绘方式存在的问题

1.1 专业测绘人员不足

建筑工程测量是建筑工程的基础组成部分，因此，要想保证测量数据的准确性，需要建筑工程的数据测绘人员具有专业的知识储备、实际的测量工具的使用技术以及测量技术的熟练。现在存在这样一个问题：建筑企业中的专业化数据测绘人才匮乏，同时部分工程测绘人员专业知识掌握程度不够，导致测量结果出现不可靠的可能性增加。随着测量方法与技术的不断创新，如果专业测绘人员不足会影响新技术、新设备的投入使用，依然无法测量出准确、可靠的数据，会影响建筑企业正常的施工进度与施工质量。

1.2 测量工具脱离时代发展潮流

随着建筑行业的高速发展，建筑工程测量的地位逐渐升高。尽管建筑企业已经认识到数据测量的重要性，但是在正常的工程开展过程中，对数据测量的投入量依然达不到标准要求。比如，在工程测量方面投入资金过少，对企业内部测量工具的更新不及时，长期使用老化工具导致出现测量误差问题。甚至某些建筑企业不配备测量工具，给基础的测量工作造成障碍，影响测量结果的精确度，给后续的建筑工程开展造成严重影响。

1.3 设计的测量方案不合理

在进行实际的工程测量中，有些企业并未对新开展工程进行实地考察、现场测量，而是选择使用之前的设计方案，因未按照施工场地实际情况制定计划，测绘人员的测绘结果不规范，进而造成数据测量的误差问题。比如，企业为节约时间、人力和财力，在方案的设计上存在形式化严重的问题，设计方案并未实地考察，方案设计不完整，没有因地制宜进行测量考虑，同时施工办法不明确，缺乏改进建议；对施工现场了解程度不够，不能及时发掘方案中存在的问题；同时方案的设计可能不遵循法律法规标准，导致方案不合格；看施工情况相似照搬之前的数据方案；对建筑工程的数据测量存在误差，在具体的施工工作中忽略了测量误差，从而给实际施工造成困扰。

1.4 建筑工程的测量工作受环境影响存在波动

有些建筑工程的施工环境恶劣，建筑工程测量会因环境的变化而有数据上的波动，主要是地形地貌、土质问题以及天气变化等。假设在进行建筑工程测量时无法排除此些影响测量结果的因素，则测量结果会受到不同程度的影响，给后续施工工作的展开增加了难度。

2 将GPS技术应用于土地测绘时存在的优势

在未将GPS 技术应用于土地测绘时，土地测绘过程中存在的不足主要归结为以上几个方面，而随着信息技术的快速发展，人们逐渐将GPS技术应用于土地测绘过程中，其优势主要表现为以下几点：

2.1 精准度较高

在使用GPS技术进行测绘时，其精准度远高于传统的测绘方法，同时其测量不受施工地形、地貌等因素的影响。调查结果显示：在100～500 km的范围内，其精准度可达7～10m，而在50 km内精准度甚至可达6 m。相较于传统的测绘方式，其精准度大大提高。

2.2 操作简单

将GPS技术应用于土地测绘时，只需要少数的专业人员进行操作即可，降低了土地测绘的难度，为企业节省了一定的人力。

2.3 动态性特征

随着信息技术的快速发展，GPS技术也逐渐完善，使其可以更好地应用于人们生产生活的各个领域，操作方式更为简单便捷，可以用此种测绘方式及时更新测绘数据，使得施工现场的测绘数据可以实时反馈给施工人员。

3 GPS技术在土地测绘中的应用

3.1 控制测量

随着我国城镇化进程的加快，土地的开发与利用成为现阶段我国进行城镇化建设的重点考虑内容之一。为更为简便、精准地掌握相关施工数据，需要施工人员提前做好相关测量工作，以便全面掌握施工地的基本信息。随着信息技术的快速发展，GPS技术成为应用于土地测绘的常用手段之一，我国的GPS技术发展较快，其具备的优势给土地测绘工作带来众多的优势，使得土地测绘工作迎来的新的发展，打破了传统土地测绘工作的局限。

3.1.1 控制了土地测绘的精度与密度

土地测绘工作开展的目的是全面收集土地的相关信息，以便开展后续的施工工作，GPS技术的投入使用控制了土地测绘工作精度，此种测绘方式随着时代的发展已经衍生为获取土地相关信息的基本方式之一。此外，可以通过此种方式实现对网点精度与密度的控制，可以测量区域内面积的大小以及顺序为依据实现对网点密度等的控制进行划分，可以将其划分为基本网与加密网两种。对前者而言，要求对城市的三至四等边长进行控制，对加密网要求五级的小三角网或导线。将GPS技术应用于土地测绘工作，对于土地的施工工作有一定的指导作用，按照测绘较为精准度的数据开展后续的建筑工作，提升了后续施工工作的质量与效率。

3.1.2 优化了土地控制网

土地控制网存在于传统的测绘方法中，它在实际的测绘工作中又提升测绘精准度以及节约成本等作用，在实际的土地测绘工作中取得了较为良好的效果。但是与传统的测绘方式相比，GPS技术的应用明显更具优势，例如对复杂度较高的地形、地貌等测绘工作的开展，GPS技术明显占据优势。但尽管GPS技术在如今土地测绘工作中的应用更具优势，操作简便且精度较高，但其仍需要采取相关优化手段，提升土地测绘效率。在利用GPS技术进行观测的过程中，外界条件不会对观测向量造成限制，这也是GPS技术相较于传统测绘方法独有的优势。但是系统误差等是GPS技术测绘过程中的误差所在，观测的偶然误差是否对测绘结果造成影响由精度与可靠性两方面共同决定，精度与可靠性有助于控制GPS技术网模型。因此，在进行GPS技术的优化时，可以从以上两方面着手，综合考虑多方面因素，对于仪器等精准度进行全面考虑，优化GPS技术，以便使其在土地测绘工作中有一个更为精准的应用。

3.1.3 位置基准点偏差的影响

在进行城镇土地控制网络的设计时，如果采取常规的布局方法，也就是以城市附近的国土区域为基准点，并在基础上假想一些坐标值，从而形成独特的坐标系统。GPS技术的产生和使用已经代替了此种方法，可以通过GPS技术直接构建土地控制网，并利用各点位之间的坐标差异进行测定，而GPS技术主要是对椭圆基准和面进行参考。如果基准位于纬度偏上的地方，此种形式的偏差会使得GPS系统网发生偏转，但是因GPS技术的定位较为精准，因此此过程中产生的偏差可以直接忽略不计。倘若GPS技术系统网出现的偏差过大，此时便需要对数据进行精准计算，对于存在误差的现象进行弥补。

3.2 GPS技术地籍细部的测量

使用GPS技术进行地籍细部的测量时，其工作的重点内容之一便是草图的绘制，使草图更具直观性。立足于施工地进行相关土地信息的采集是地籍细部测量工作的核心所在。而GPS技术凭借其测绘速度快的优势，可以及时随测绘位置的变化做出快速反应，实时计算处坐标间的角度与距离。野外测绘有着多种数据记录方式，例如便携机记录、电子手簿记录等。在完成数据的记录后，应进行数据的传输，一般采用专业电线将数据传输至计算机。采用GPS技术测量的数据需要在测量后将其进行记录与传输，避免数据的丢失加重测绘人员工作的负担。

3.3 手持式GPS接收机在土地动态监测中的应用

3.3.1 传统监测方式的局限

传统的监测方法一般选择简单补测法与平板仪补测法等，在实际的土地监测中较为局限，容易受到地形、地貌等外界环境因素的干扰。虽然可以用于进行简单的监测，但是无法实现及时反映环境的动态变化，尤其是应用于某些微观环境中的监测。传统的监测方式只能应对小范围内变更明显的环境变化，且测绘速度慢，精准度较低，同时在测绘过程中容易受到外界因素的干扰，不利于监测工作的顺利进行。

3.3.2 应用手持GPS接收机进行土地动态监测

采用手持GPS接收器的检测方法也更加灵活，可以追踪八颗卫星，记录每一个点、线与面之间的关联数据，并保存位置数据和属性特征。使用手持GPS接收器设备进行对土地的动态观测，基准站也可以用另一台接收机设备进行数据的兼容，并通过相位平滑伪距差分法，估算流动站的相对位移，进而实现定位的目的。

4 GPS技术应用前景的展望

随着信息技术的快速发展，GPS技术得到不断的升级与完善，同时相关建筑单位将其广泛应用于土地测绘工作中，提高了测绘精度的同时提升了测绘的效率，为土地测绘工作带来了较多优势，推动了我国建筑行业的发展。因此，GPS技术未来也将广泛应用于土地测绘领域并不断优化与升级，在此对其未来在土地测绘中应用的方式做出展望：

4.1 GPS技术与GIS技术结合使用

GIS技术的工作原理为将测量控制系统进行优化，使得测量数据更加可靠。同时此技术具有低成本、操作方便的特点。因此，在应用GPS技术时，可以将其与GIS技术结合使用。将通过GPS测量的数据输入到整体系统中，系统将测量数据以图形的形式呈现和计算，最好帮助建筑企业获得准确数据。同时GIS技术可以帮助调整观测点，选择恰当的观测位置，为GPS技术的基准点的选择创设条件，帮助测绘人员获得更为精准的测绘结果。

4.2 3S集成技术在土地测绘工作中的应用

3S技术为GPS、GIS、RS技术的融合，三种技术分别为全球定位系统、地理信息系统以及遥感技术，三种技术的协调使用取长补短，更加符合当前建筑行业的测绘需求。GPS与RS技术为GIS系统的应用提供信息并将其综合为具有科学性的依据，帮助建筑企业做出决策。3S结合技术有着广阔的发展前景，在地籍等的测绘中的发展前景更为突出。3s技术为现阶段3种先进技术的融合，依靠数字化的信息实现对土地信息的全面勘测，同时建立相关模型，帮助相关施工人员对施工场地进行科学、合理的分析，避免意外事故的发生。此外，3s集成技术具体便捷、高效的特征，在提升土地测绘精度的同时提升了测绘效率。因此，其发展前景极为可观。

4.3 全站仪变形监测技术与GPS技术间协调应用

全站仪变形监测技术的优势在于其自动化的监测方式、高精度的测量优势等。此技术随着科技的发展也在不断进行创新，朝着更加全面的方向发展。带马达的驱动方式使得此技术在建筑工程测量中的应用更具自动化特征，程序化的控制方式使得测量的结果更为精确，素有“测量机器人”之称。它可以在短时间内自动搜寻测量目标并对其进行反复测量，实现变形监测的自动化，补充GPS技术存在的缺陷，二者间协调使用，以满足土地测绘的需求。

4.4 数字成像技术与GPS技术的结合应用

此技术是使用计算机系统提取施工现场的三维信息来满足复杂地形的测量工作。利用GPS技术提供的测绘数据信息，进行模型的创建。随着近些年来数字成像技术的不断完善，可以将其应用于建筑领域与GPS技术结合使用，通过模型的创建为相关施工人员直观展示土地模型。此外，在其完成测绘工作后可以利用数字成像技术进行后续的监督工作，以GPS技术提供的数据为依据，对现场的三维提取从而对施工现场的情况具有客观把控，以保证建筑的安全性。

5 结束语

总而言之，随着经济的快速发展，我国走向城镇化的脚步加快，在建筑行业发展迅速的今天，建筑工程的基本工作显得尤为重要。而土地测绘工作便是其中一项最为基本的工作。针对传统测绘方式存在的缺陷，随着GPS技术的成熟，相关建筑单位逐渐将GPS技术应用于土地测绘工作中，在一定程度上提升了土地测绘工作的精准度，同时提高了测绘工作的实际效率。在GPS技术未来的发展中，相关土地测绘人员可以考虑将其与其他先进技术结合，使其更好地服务于土地测绘工作，为土地领域的工作带来更大的经济与社会效益。