城镇地籍测绘中GPS技术的运用探讨

曾宪伟

（茂名市国土资源勘探测绘院 广东茂名 525000）

前言

GPS即全球定位系统，是一种基于卫星的无线电导航定位系统，由全球通信卫星和接收设备组成。用户提供精确的三维坐标、时间信息和导航。随着地球的数字化进程，微型电子技术和地理信息系统技术取得重大进展，卫星导航定位理论日趋成熟，同时，各个领域都需要掌握空间数据处理和利用的基本技术，即全球定位系统。作为一种通用设备，它将越来越多地应用于科研和民用领域。特别是在当前形势下在这种情况下，传统的地籍测绘技术已不能满足当前地籍精度的要求。与部门科学技术的进步与地籍测绘的发展，传统的测量工具逐渐被高效率、高精度的GPS测量技术取代，GPS的出现给测绘领域带来了新的变化。在当前地籍测绘中得到了广泛的应用。GPS技术如图1所示。

图1 GPS技术

1 GPS测量技术的特点

1.1 用途广泛，多功能是GPS测量技术的特点

GPS测量技术可以为用户提供三维速度和时间信息。用户提供三维坐标，因此GPS测量技术可以应用到以下几个方面，如：导航、速度测试、时间测试等，目前GPS技术仍在不断更新，目前，它可广泛应用于各个领域，在测量工作中得到越来越广泛的应用。其中包括地籍测绘、航空摄影测量、地籍测量、大地测量和海洋测绘等。在各个领域，都可以应用到GPS测量技术。

1.2 GPS具有定位精度高的特点

在静态相对稳定的状态下，对GPS测量技术在地籍测绘中的应用进行分析。以前的研究已经表明，它可以在50km以内的基线实现1×10-6～2×10-6，的定位准确度，如果其基线范围从100～500km，然后准确定位它可以达到10-7～10-8，随着GPS技术的不断发展、更新和发展，如果基线范围超过2000km，定位精度可优于10-9还高。在实时差分定位和实时定位中，GPS测量技术定位精度可以达到分米或厘米。能满足地籍测绘和测绘的所有需要。

1.3 GPS测量技术的自动化程度很高，而且操作简单

在应用GPS测量技术和操作GPS测量技术的过程中，该技术具有自动化程度高，操作简单的特点，操作人员只需使用仪器仪表进行气象数据的收集、测量、监测仪表的开关和其工作状态。GPS系统中的设备可以自动捕获卫星并跟踪观测项目以及记录等。观察项目结束后，操作人员只需关闭电源开关。如果采用GPS测量技术在地籍测绘中，一方面可以改进工作的方式。另一方面，可大大提高精度，同时提高效率。地籍测绘在自动化中也有着非常重要的作用。

1.4 GPS技术的观测时间较短

随着GPS系统的不断完善，随着不断更新的软件和硬件，在20km的静态相对定位只有15～20min；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站分离在15hm，移动站的观测时间只需1～2min；在相对定位的动态测量，当移动台开始，观察时间仅为1～2min，然后立即定位，以及各站的观测时间只有这需要几秒钟时间。可见，利用GPS技术建立控制该网络大大缩短了观测时间，提高了运行效益。

2 GPS的优势

与传统的测绘技术相比，GPS技术有以下特点：①观测站之间无需通视。它可以测量工作的经费和时间，使点位的选择变得更为灵活。②定位精度高。在下于50km的基线上，定位精度可达到1×10-6～2×10-6，在100～500km的基线上可达到10-6～10-7。③操作简单。GPS的测量自动化程度高，在观测中测量人员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高、监视仪器的工作状态、采集环境的气象数据，别的观测工作仪器可自动完成。④全天候作业。GPS观测工作可以在任何地点、任何时间连续进行。

3 影响GPS地籍测绘精度的因素

地籍测绘采用CPS测量技术，由于受到GPS卫星方面的因素、信号传播途径方面的因素、信号接收机方面的因素各种主客观原因的影响，定位容易出现误差，影响地籍测绘的精度。

3.1 GPS卫星方面的因素

①卫星星历误差。卫星星历提供了具体的某个时刻卫星的轨道参数，而实际计算出来的位置与具体位置有所偏差，是一种数据误差，其大小取决于卫星跟踪站的数量、空间分布、定轨软件完善程度等，这种误差是GPS测量的重要误差来源。②按照在GPS卫星上的卫星时钟和标准时间存在的误差。虽然GPS卫星采用高精度的原子钟，但依然存在系统误差。③GPS卫星的信号发射天线标称的相位中心和实际相位的中心存在误差，GPS卫星方面的因素降低了地籍测绘的准确度。

3.2 信号传播途径方面的因素

GPS信号首先会受到来自电离层的干扰，影响了电磁波的效应，对于电磁波的电子总含量、频率产生影响。然后在GPS信号的传播速度上，由于有对流层的干扰，传播的温、湿度和气压及别的原因造成了地籍测绘的偏差。最后在对地籍的测绘过程中，地籍测绘周围的环境也会影响信号接收机对卫星接收和折射的信号。

3.3 测地形接收机方面的因素

测地形接收机是接收全球卫星定位系统的卫星信号并确定地面空间位置的仪器，主要用于精密大地测量和精密地籍测绘，定位精度高，仪器结构复杂，价格较贵。在测地形接收机的软件和硬件方面的问题，会对地籍测绘的定位结果造成错误判断。在测地形接收机的天线相位中心，相对测站标石中心位置存在偏差，需要减少误差，如果没有减少误差带来的影响，地籍的精密定位没有办法形成。在测地形接收机相对定位所采用的观测值，进行测量的时候，有可能忽略1～5周的周跳，这种忽略会严重影响坐标的准确度。

4 提高地籍测绘精度水平的方法

在对地籍测绘中利用GPS进行定位，提高测绘精确度的时候，要注意GPS定位系统存在的缺点，并采取相应的措施进行改善。

4.1 测绘硬件设施的改善

测绘硬件设施改善主要分两方面。①合理选择GPS的接收机。假如测绘的土地基线边长超过10km，最好是采用双频模式的接收机，在地籍定位坐标的时候，双频模式的接收机能够减少电离层延迟所带来的坐标精确度的干扰，不管是在动态或者静态的环境下，迅速的测量；如果基线边长不超过10km，可以选择采用单频模式的接收机，这种接收机故障发生率低、不高的微处理器的要求、耗能小，非常适合在地籍测绘的野外作业。②检查接收机的性能。在GPS对地籍进行测绘作业之前，我们需要对接收机经常出现的问题提前检验。常出现的问题有码跟踪环的偏差、钟误差、天线相位的中心偏差等。全面了解GPS接收机的各方面参数数据、特点和性能，可以提高GPS接收机在处理地籍测绘数据的准确性。

4.2 改进测量的方法和手段

GPS地籍测绘精度的水平的提高，要结合实际情况的测绘要求，改进测量的方法和手段。①设计GPS网。开始需要对GPS的基线长度相差进行控制，以便GPS地籍的测量精度分布均衡；然后是对GPS网型结构采用封闭式，以此来形成闭合环；最后是为了全面的提高整网和点位精度的分布均匀水平，可以在地籍测绘条件准许的情况下，构建连续的三角网型结构模式。②地籍测绘的选择位置。要选择方便GPS接收器的安置和作业的位置，还需要保证15°以上的和被测卫星地平高度角。③测绘的观测方式。a.工作人员要对仪器的高度进行测量，如果在过程中遇到突发情况而出现误差，可以建立观测墩的方式，尽量减少产生的误差。b.确保观测搜集的数据具备绝对的可靠性和有效性。保证观测的时间，结合实际测绘的要求，计算要测绘的次数和时间点。④严谨的测绘数据。检查数据有没有差错，要有规范要求的统计和分析同步环、异步环和复测基线等。

4.3 补充性的测量方法

①编制GPS地籍测绘的方案，在测量中认真执行方案中的内容，并且需要进行检验和记录。②GPS地籍测绘的标准要以国家和建筑行业为根据，在技术管理水平上，在充分了解GPS测量程序的前提下，要建立各岗位的测量职责，专门安排工作人员进行检查和跟踪交底的工作。③项目技术的管理层人员，要保证地籍测绘在技术范畴内的质量达标，根据GPS地籍测绘实际设计参数和相关的设计需求，然后安排专工作人员对地籍测绘的质量进行门门把关，突出点在地籍测绘的结果和验收。④对地籍测绘加强检查和监督。要求上表现在地籍测绘的管理人员要坚持按照制定的标准进行测量，全程记录测量结果，交底工作也是测量的根本要求，测量单位要有自检思想和实际报告，检查工作的完成率，假如在测量质量上发生严重的问题，要及时向上汇报。

5 结束语

综上所述，GPS技术在地籍测绘上有很多的优点，在地籍进行测绘运用GPS技术可以满足多方面需求，可以有效的解决勘查区域分散的问题。在地籍测绘中应用GPS测量技术，一方面在地籍测绘过程中，可以大大提高地籍测绘的精度、准确度和有效性。另一方面，它对提高工作效率、降低劳动强度具有重要的现实意义。因此，它能很好地适应现代社会的快节奏生活。可以把操作员从一项特别繁重的工作中解放出来会减少工人的工作的强度，它可以成为地籍测绘的重要应用工具。高地籍测绘自动化程度起着非常重要的作用。

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