GPS技术在土地测绘中的使用研究

许莉　马良平　徐小强

摘 要：GPS作为一项新兴技术被广泛地应用在土地测绘中，并发挥了良好的效果。不仅实现了土地管理的高效化，还保证了测量工作的精确度。文章详细介绍了GPS技术的概念及其特点、优势，并对GPS系统在土地测绘中的应用进行了研究，希望能给同行带来一些借鉴和参考。

关键词：GPS；土地测绘；使用

引言

GPS（全球定位系统），是1970年代由美国军方在一个卫星导航项目中开始研发建设的。它达到了98%的全球覆盖率，可以随时进行导航定位和测量，并具备良好的抗干扰能力。随着科学技术的不断发展，GPS也在不断地扩大其应用范围，已经从早期只运用在军队和少数科研部门的研究中，慢慢地转向了受众更多的民用市场，尤其是土地测绘、地理的空间监测等方面。一直以来，由于技术问题土地工程测量更倾向于传统的方法，但不可否认，GPS技术的优势明显，它的应用是土地测绘工作的一项突破。

1 GPS技术及特点、优势

1.1 GPS技术

GPS全球卫星定位技术是通过GPS定位卫星在全球范围内进行实时定位和导航的技术，由空间星座、用户设备、地面控制三个部分组成。GPS空间部分主要是对目标进行观测，将观测的数据转化为各种码和载波信号，提供给地面监控系统和用户设备，从而实现控制和定位。GPS的用户端，捕捉、跟踪卫星信号，然后将信号进行处理，计算出GPS信号接收机所处在的经度、纬度和高度。该项技术的原理是将卫星运行的瞬间位置作为定位的起始距离，结合空间交会的方法，确定被测对象的具体位置。GPS技术的应用给测绘技术带来一场技术革新，可以为测量工作提供高效率、高速度以及高精确度的测量效果和质量。

1.2 土地测绘中应用到的GPS有关技术

1.2.1 GPS静态测量技术

GPS静态测量技术，是由GPS接收机来确定测量位置并进行测量的。在GPS静态测量技术的应用中，通常GPS接收器的位置在整个监测过程中是固定的，所以，在数据的最终处理时，接收器的位置可以被认为是一个定量。

1.2.2 GPS动态测量技术

动态GPS技术在实时动态差分法称为RTK（Real-timekinematic）。它结合了GPS的测量技术和数据传输技术，是GPS测量技术不断发展的产物。以前的动态和静态测量技术为了达到一定的精度还需要解算测量结果，然而RTK技术无论在什么条件下进行测量都能立即给出精确的数据，而且它采用了载波相位动态实时差分方法，可谓是GPS技术发展史上的重大变革。RTK主要包括基准站和移动站。基准站用来发射数据信号，移动站用来同时接收卫星和基准站发来的信息。其中，发射装置分为大功率外置装置和内置的微型电台两种。而且通过内置程序可以得到精确到厘米级别的数据，完全满足土地测量的相关要求。在土地测绘中，运用RTK这项新的技术手段和方法运用进行测量放样、地形测图以及控制测量，大大提高了土地测绘工作的效率和质量。

1.3 GPS技术的特点

高精度、速度快、多功能、易操作是GPS系统的主要特点。GPS定位系统的效率非常高。目前，就仅20公里的位置，GPS技术只需几秒钟就能实现实时定位，并在两分钟左右的时间内完成动态测量。而且，GPS测量完全省去了站与站之间通视的麻烦，可以节省大量的成本。此外，由于GPS定位系统的不断更新和发展，系统操作更加地方便，自动化水平也越来越高，大大地减少了工人的工作量，为野外测绘带来了便利。

1.4 GPS技术的优势

传统的测绘方式主要是指简易补测法和平板仪补测法。其中，简易补测法是利用钢尺等简便工具，通过简单几何方法（截距法、直角坐标法等）进行实地测量。传统的监测方法效率低、数据精度差，而且测量过程中很容易受到各种主观因素的影响。与传统测绘方法相比，手持差分型GPS接收机，应用了最新的卫星定位技术，不仅改善了传统检测方法存在的一些弊病，还能够快速、精确地实施监测。其具有高效率、操作方便，并且能够应用于各种复杂情况之下的特点，使实时监测成为现实，进而有效保证了土地利用现状调查的现时性。此外，在土地管理中，有很多动态监控系统需要改进，将一些最新的GPS尖端技术应用到土地动态监测中，会大大加快我国在这一领域的进展。

2 GPS系统在土地测绘中的应用

2.1 GPS地籍控制网点的精密度

土地测量主要是对全测区进行测量，它为人们测绘地籍图件和采集数据提供了前提和基础。而且地籍控制网点的密度和精度皆是为了更好地服务于土地权属范围特征点的测量，即界址点服务。根据测区的范围和先后顺序，GPS的地籍网可以将网点密度分为加密网以及基本网两大类。因为城镇地区的界址点密度往往比较大，为了更好地保证网点的点位精度，最好能够提高网点的密度以方便对界址点进行测定。此外，GPS技术还能够优化地籍测量网的设计。在传统的控制测量网设计的基础上，以精确度、可靠性以及成本费用为主要优化依据，进行更加全面、系统的优化。通过优化GPS测量设计，能够更明显的突显出GPS技术的强大功能，不仅为土地测绘带来精确的测量效果，而且也能为测量工作带来巨大的经济效益。

2.2 GPS网基准点偏差的影响

因为应用GPS进行定位得到的是一个三维坐标差的数据，所以当建立相应的地籍控制网时，以椭球面上的网形作为参考，得到的数据与其在椭球面上的位置基准有很大关系。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。

2.3 地籍的细部测量

地籍细部测量包括对土地的权属界址点、位置和数量等情况进行勘测，是地籍观测的关键环节和重要内容。傳统的地籍细部测量数据不精确，常常存在较大的误差，影响最终结果，然而结合GPS技术就可以有效地解决这一问题。工作人员可以根据测量任务的实际情况，在露天的区域采用GPS技术，而对于影响GPS测量信号的遮蔽地带，则采用传统的解析法或图解法，通过全站仪、测距仪、经纬仪等进行测量仪器，与GPS技术进行优势互补。这样不仅可以提高细部测量的效率，同也满足了其对精确度的要求。

2.4 土地界线的勘测

在进行土地界线的划分时，要充分考虑土地的征用、转让、规划及开发等实际要求，并最大程度予以满足。土地勘测包括土地的使用范围、土地界线、实际现状和面积计算等内容，它是相关管理部门审批土地时的重要数据资料。早期，传统的土地勘测定界一般需要借助相关的测量仪器，但由于这些仪器的测量范围小、精度低和一些人为因素及环境条件，不仅增加测量工作者的工作量，而且还达不到良好的测量效果。因此，在土地界线的勘测中，GPS技术逐步取代了传统方法，并取得了很好地效果。

3 结束语

GPS技术具备多方面的优点，在工程测量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。但是，工作人员也要正视这项技术的不足，比如，GPS在地籍控制网上的设计还存在诸多设计问题。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。进而又能带来巨大的经济效益，并在土地测绘中发挥比以往更大的作用。

参考文献

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