基于GPS技术在土地测绘中的应用

基于GPS技术在土地测绘中的应用

金祖彪严英梅

义乌市勘测设计研究院浙江义乌322000;义乌市大地数字测绘有限公司浙江义乌322000

摘要：近年来，随着我国经济的快速变化，GPS测量技术和通讯技术不断提高，也是一种科技产品。因为他精度高、快速定位等模式为人类科技带来便捷，尤为在城市规划、工程测量以及国土地籍测绘都有着重大作用。因此，GPS技术越来越被人类认可与使用着，从太空航天技术应用到手机定位上，都是无处不在。随着时代的技术不断更新，我国土地测绘领域也大量推广中，为国土资源的管理以及使用作出了重大贡献。

本文依据GPS技术地籍控制测量中的应用，为以后同行参考推广一下。

关键词：GPS技术；地籍测绘；土地测绘

引言

GPS（全球定位系统）即从20世纪70年代开始研究的用于军事部门的一代卫星导航以及定位系统。其利用进行测试和测距等，它具备全球性、全天候、连续性等功能，同时还具备良好的干扰性以及保密性，

他的覆盖率达到98%，能为每个行业用户提供精密的三维坐标，以及速度与时间，赢取了广大科技工作者喜爱，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科。国内已有不少学者对GPS技术应用土地地籍上进行分析研究，有学者认为，介绍了GPS技术是一项运用很广的技术，它在土地测量中的作用是不可替代的，必将为我国的经济建设起到很大的作用[1]。介绍了GPS-RTK测绘技术的构成和特点的基础上，运用于地籍的控制测量、地籍的碎部测量以及土地征收、土地使用权出让、土地开发整理等各种土地勘测定界工作中，降低工作强度，提高测绘工作效率[2]。介绍了GPS技术具备多方面的优点，尤其是土地测绘方面上有其无可比拟的优势，因此备受青睐，一旦GPS地籍控制网得以优化，那么GPS卫星定位技术的精度将会上升一个台阶，并在土地测绘中发挥比以往更大的作用[3]。本文依据GPS技术在土地测绘与土地利用动态监测中的应用部析，对应用在领域不断扩展，也是当今信息社会最活跃以及发展最快的科技技术之一。

1、GPS概述及其主要技术优势

GPS系统主要包括GPS卫星、地面监控系统、GPS信号接收机三个部分。GPS定位系统的基本原理是利用卫星瞬间的位置作为定位的起算点，根据卫星到接收机的距离计算出接收机的坐标，再采用三维空间距离交会法，测出待测点的位置。

GPS系统主要有以下几个优点：

（1）高精度：GPS定位精度见表1。

定位距离50km100~500km1000km

定位精度6~10m7~10m9~10m

（2）高效率：随着GPS观测系统的不断完善和升级，现在20km以内的静态定位一般只需要15~20分钟；基准站和流动站在相距15km以内时，一般只需1~2分钟即可完成流动站观测；定位后每站观测时间仅需几秒钟。

（3）测站间不需要通视：GPS测绘过程中只要求测站上方空阔无遮挡即可，不要求测站间通视，这样可以使得选点工作很方便，省去了传统测绘中中转点的测绘工作。

（4）有三维坐标：传统的测绘只能将平面位置和高程采用不同方法测绘获得坐标，而GPS测绘可以一次性精确测定测站点的三维坐标。

（5）操作简单：随着GPS观测系统的不断改进，观测过程中自动化程度越来越高，这样极大的减轻了测绘人员的工作强度，使测绘过程中的操作变得简单。

从以上GPS测量优点可以看出，GPS不仅可以用于测量，还可以进一步推广应用到测时测速工作中。

2、传统测绘方法的弊端

传统的野外监测往往采用平板仪补测法或者简易补测法，近代采用的遥感监测手段在土地利用现状检测中对宏观变化很适用，但在微观监测方面还有许多不足之处，例如不能全面反映动态的变化，这主要是受限于遥感监测的成像条件和地形条件。简易补测法即利用变动物体与周围明显固定物体之间的相对位置关系，利用比较法、截距法、距离交会法、直角坐标法等常见几何方法来进行测量。但简易补测法受限于变动物体的范围和明显固定物体的情况，当变动物体范围较大或已知的固定物体点较少时，往往采用平板仪补测法。平板仪补测法实施效率低，在监测过程中易受主管因素的干扰，使得监测精度降低，影响监测结果的准确性。而目前最常见的GPS测绘仪器，采用了卫星定位技术，大大提高监测的精度，同时实施效率高。这种方法克服了传统监测方法的种种缺点，适用于地形条件复杂的情况，可以通过实时的监测数据反映监测的动态变化情况。目前，我国土地动态监测系统还不够完善，将GPS监测技术应用于土地利用的动态监测中，可以大大提高土地利用监测的实时性与高效性，创造性地为土地动态监测开创新的局面。

3、GPS系统在土地测绘中的应用

土地测量的重要任务是地籍测绘，即对全测区的控制测量，它是测绘地籍图件和数据采集的基础，而地籍控制网点的精度和密度主要是为满足测量土地权属范围的特征点，即界址点服务。

3.1GPS地籍控制网点的精度和密度

地籍测绘的首要任务，是进行全测区的控制测量，它是测绘地籍图件和数据采集的基础，而地籍控制网点的精度和密度，主要是为满足测量土地权属范围的特征点，即界址点服务。网点密度，GPS地籍网可按测区范围和先后次序分基本网和加密网两类。由于城镇地区界址点密度较大，故在保证网点的点位精度条件下，控制点密度力求增大到便于测定界址点，必要时在GPS网下再加密一级图根导线，便于能直接从图根点测定界址点。GPS各边比常规网边长变化幅度大并且长短边结合灵活方便，因此，各级网可视需要分期布设，也可一次性混合布设到需要的密度。以此，GPS技术还具备优化地籍测绘网的设计。在常规的控制测量网设计的基础上，具备精确度以及可靠性与成本费用是为主要优化依照，实行更加全面和系统的优化。为了优化GPS测量设计，说明能够展现出GPS技术的强大性能，不仅能为土地测绘带来精密度的测量效果，并且也可以为测量工作带来重大的经济效益。

3.2位置基准点的偏差对GPS网的影响

GPS定位技术代替传统测量建立地籍控制网同时，也得到了WGS-84坐标系的三维坐标差，所以GPS在参考，椭球面上的网形与其在参考椭球面上的位置基准有着较大关系。而且，经度方向上基准点的偏差有可能使得GPS网整体翻转。因此，对于一些高差较大的GPS网对数据的精度有更高的要求，但是对于像高差较小、范围较少的GPS网，一般可以忽略经纬度方向上位置基准的偏差对网形的影响。因为高程方向上位置基准的偏差对GPS的网形重要影响，因此常采用常规方法测定高程。

3.3GPS地籍控制网的优化设计

在经典三角测量的控制网中，兼顾精度、可靠性及成本费用等准则的优化设计已有许多研究和应用成果。与经典观测相比，GPS观测具有更为复杂的函数和随机模型。尽管GPS具有灵活多变的布网方式，速度快、精度高等优点，但GPS地籍控制网的设计也存在优化问题。优化设计后的GPS测量，更能显示出GPS卫星定位技术的高精度与高效益，并在地籍调查中发挥重大作用。

4、结束语

目前GPS系统的应用具备多方面性能，已经普遍广泛，尤为是土地测绘方面展现无可比拟的优势，广受青睐。然而，工作人员也要正视这项技术的缺点，比如，这项技术应用在地籍控制网上的设计或多还有些设计问题。如果GPS地籍控制网得到优化，必然在定位技术的精度将会有上升一大步台阶。因此也能够带来巨大的经济与社会效益，并为以后土地测绘中展现比以往具备更多的作用。

参考文献：

[1]蔡韵.浅析GPS技术在土地测绘中的应用[J].价值工程,2011,30(6):94-95

[2]许莉,马良平,徐小强.GPS技术在土地测绘中的使用研究[J].科技创新与应用,2014(24):283-283

[3]刘洪志,马琳GPS技术在土地测绘中的应用[J].科技创新导报,2012(25):120-120