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GPS技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用研究

發(fā)布日期： 2012-10-23 發(fā)布：  

  2012年第40期目錄       本期共收錄文章20篇

　　摘 要 精確的地籍測(cè)量為土地管理工作得以順利開(kāi)展提供前提，為地籍管理工作提供了重要而全面的信息。GPS技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、精度高、效益好等優(yōu)勢(shì)，深受廣大地籍測(cè)繪者的喜歡，目前已成為主要的地籍測(cè)繪技術(shù)手段。本文通過(guò)與傳統(tǒng)地籍測(cè)繪手段進(jìn)行比較，探討了GPS技術(shù)在地籍測(cè)繪方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且給出具體的測(cè)量思路和流程，希望能夠給予相關(guān)地籍測(cè)繪人員以參考思路和借鑒價(jià)值。
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　　關(guān)鍵詞 地籍測(cè)繪； GPS技術(shù)； 應(yīng)用
　　0 前言
　　土地權(quán)力所屬的核心是地籍，由國(guó)家進(jìn)行監(jiān)管，對(duì)地塊及其附屬物的空間位置、面積大小以及所屬關(guān)系以及利用現(xiàn)狀進(jìn)行信息整理，用數(shù)據(jù)、圖標(biāo)等方式表示出來(lái)的信息集合［1］。地籍的精確測(cè)量是進(jìn)行地籍有效管理的前提。但是由于現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得地籍測(cè)量工作往往具有數(shù)據(jù)更新快、測(cè)量范圍大、界址點(diǎn)瑣碎等特點(diǎn)，給測(cè)量工作帶來(lái)了很大的難度。由于GPS技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、減少人力物力等特點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于地籍測(cè)量中的地籍控制測(cè)量和碎部測(cè)量工作當(dāng)中。采用GPS靜態(tài)模式測(cè)量,同時(shí)建立高等級(jí)GPS地籍測(cè)量控制網(wǎng)，在碎部測(cè)量當(dāng)中采用RTK技術(shù)進(jìn)行。本文主要探討了GPS技術(shù)在地籍測(cè)量中的測(cè)量原理和流程，同時(shí)也探討一些影響GPS測(cè)量精度的因素。
　　1 地籍測(cè)量
　　1.1 地籍測(cè)量的內(nèi)容和特點(diǎn)。地籍測(cè)量就是為了取得相關(guān)地籍信息的測(cè)繪工作，其主要工作內(nèi)容就是測(cè)定土地及其附屬物的類型、位置大小、權(quán)屬關(guān)系等相關(guān)信息，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供相關(guān)信息，主要內(nèi)容是：（1）測(cè)定行政區(qū)域，土地權(quán)屬以及土地的幾何位置等；（2）對(duì)地籍信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)更正地籍信息，保證地籍信息的正確性和即時(shí)性；（3）選定測(cè)量基本控制點(diǎn)，方便以后的測(cè)量工作。其特點(diǎn)表現(xiàn)為是一項(xiàng)行政測(cè)繪行為，具有法律特征，其信息具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性，測(cè)量技術(shù)先進(jìn)，為當(dāng)今測(cè)量技術(shù)及方法的集大成者。
　　1.2 地籍測(cè)繪的精度要求。地籍控制測(cè)量須遵循從高級(jí)到低級(jí)，由整體到局部的分級(jí)控制測(cè)量原則。優(yōu)先考慮國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，條件不允許時(shí)也可采用任意坐標(biāo)系。GPS測(cè)量的一個(gè)重要量化指標(biāo)是精度，其大小對(duì)GPS網(wǎng)的布設(shè)、觀測(cè)以及數(shù)據(jù)處理都有著直接的影響。由《地籍測(cè)量規(guī)范》可知，地籍控制點(diǎn)相對(duì)于起算點(diǎn)的誤差不得超過(guò) 。
　　地籍碎部測(cè)量主要包括地境界線、土地權(quán)屬界址線的確定，以及確定各地類要素以及地物點(diǎn)坐標(biāo)。界址點(diǎn)是指結(jié)構(gòu)物邊界線的空間轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其坐標(biāo)指的是利用測(cè)量手段在某一特定坐標(biāo)系中獲取的一組數(shù)據(jù)。其精度的選擇需根據(jù)測(cè)區(qū)的界址點(diǎn)的重要程度及經(jīng)濟(jì)價(jià)值來(lái)選擇，具體要求等級(jí)可見(jiàn)下表1。
　　1.3 傳統(tǒng)檢測(cè)方法與GPS技術(shù)在地籍測(cè)繪中的比較。傳統(tǒng)的地籍測(cè)繪方法一般有平板儀和簡(jiǎn)易補(bǔ)測(cè)法兩種方式。平板儀補(bǔ)測(cè)法一般適用于明顯地物點(diǎn)較少、變更范圍較大的地區(qū)，由于在測(cè)量過(guò)程中效率低、速度慢，受操作者影響的因素較大，不能保證測(cè)量精度及檢測(cè)成果質(zhì)量；而簡(jiǎn)易補(bǔ)測(cè)法一般適用于有明顯地物點(diǎn)較多且變更范圍小的區(qū)域，采用皮尺或是鋼尺根據(jù)截距法、距離交匯法等方法對(duì)變更物與周圍明顯地物的空間位置關(guān)系進(jìn)行實(shí)測(cè)丈量。而利用最新的GPS定位測(cè)量技術(shù)，能夠有效的提高測(cè)量精度和速度，適合于各種復(fù)雜多變的變更地帶，能夠?qū)崿F(xiàn)地籍測(cè)量的動(dòng)態(tài)化和實(shí)時(shí)性，克服了傳統(tǒng)測(cè)量方法的各種不足，同時(shí)GPS的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在作業(yè)效率高，沒(méi)有傳統(tǒng)測(cè)量方法所需的"搬站"問(wèn)題，一次設(shè)站，可完成半徑5km的區(qū)域測(cè)量；數(shù)據(jù)精度高安全可靠，全過(guò)程由程序控制，沒(méi)有累積誤差；同時(shí)不需要兩點(diǎn)通視即可測(cè)量，，受外部環(huán)境因素影響較小，并且作業(yè)自動(dòng)化，無(wú)需人工干涉，程序自動(dòng)完成數(shù)據(jù)處理，測(cè)繪等工作，提高了作業(yè)精度。因此GPS技術(shù)是一項(xiàng)在地籍測(cè)量應(yīng)用非常廣泛前景的實(shí)用技術(shù)，能夠使我國(guó)的地籍測(cè)量等上一個(gè)更高的臺(tái)階。
　　2 GPS在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用
　　2.1 GPS地籍測(cè)繪的布網(wǎng)原則和觀測(cè)方案擬定。地籍測(cè)量就是對(duì)地籍圖根控制點(diǎn)以及地籍基本控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)設(shè)，獲取相關(guān)信息建立地籍信息的動(dòng)態(tài)管理。通�？刹荚O(shè)二、三、四等三角網(wǎng)以及邊角網(wǎng)，一、二級(jí)GPS網(wǎng)等。在GPS地籍測(cè)繪中沒(méi)有常規(guī)三角網(wǎng)布設(shè)時(shí)要求的近似等邊［2］。
　　2.2 基準(zhǔn)設(shè)計(jì)。GPS基準(zhǔn)設(shè)計(jì)主要是指確定網(wǎng)的方向基準(zhǔn)、位置基準(zhǔn)以及尺度基準(zhǔn)。通過(guò)在網(wǎng)中選取一固定坐標(biāo)值或給予網(wǎng)中一點(diǎn)適當(dāng)?shù)臋?quán)，用穩(wěn)擬平差或是自由網(wǎng)偽平差來(lái)確定位置基準(zhǔn)，通過(guò)這種方法確定的位置基準(zhǔn)對(duì)網(wǎng)的尺度和定向基準(zhǔn)的選擇沒(méi)有影響。如果在GPS網(wǎng)中選擇數(shù)個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行固定，則確定后的位置基準(zhǔn)會(huì)對(duì)網(wǎng)的尺度和方向產(chǎn)生影響，影響的大小程度主要由所取觀測(cè)值的精度決定。
　　2.3 選點(diǎn)與觀測(cè)方案擬定。GPS觀測(cè)站之間中間可以有障礙物，不嚴(yán)格要求通視，同時(shí)其網(wǎng)的布局形式也較為靈活，點(diǎn)間距離可長(zhǎng)可短，長(zhǎng)邊可達(dá)20 ，短邊可為 故選點(diǎn)工作較為簡(jiǎn)單，但不同測(cè)點(diǎn)位置的選擇對(duì)測(cè)量結(jié)果還是有很大影響，因此在選點(diǎn)前要充分收集測(cè)點(diǎn)周圍的地理?xiàng)l件以及原有測(cè)點(diǎn)的分布及保留情況。由于GPS接收器受電磁波影響較大，選點(diǎn)時(shí)應(yīng)避免靠近大功率微波站、電視塔等結(jié)構(gòu)，同時(shí)應(yīng)保證對(duì)空通視，遠(yuǎn)離大面積水域，便于觀察和點(diǎn)的加密。
　　同時(shí)觀察衛(wèi)星的幾何分布對(duì)測(cè)量精度具有決定作用，為選擇最佳測(cè)量時(shí)段，需先確定GPS衛(wèi)星的可見(jiàn)性圖，由觀測(cè)站與衛(wèi)星組成的幾何圖形，可由空間位置精度因子表示其強(qiáng)度因子，其值需滿足一定的要求范圍。確定最佳觀測(cè)時(shí)段之后，其余實(shí)際工作可按最優(yōu)化原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　2.4 觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理。觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理包括預(yù)處理和后處理兩個(gè)階段。GPS數(shù)據(jù)的預(yù)處理主要是對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、編輯和整理，通過(guò)數(shù)據(jù)分類，去除無(wú)效觀測(cè)信息，從而形成各種專用信息文件，然后通過(guò)各種方法對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行必要的修復(fù)和改正［3］。觀測(cè)結(jié)果的外業(yè)檢測(cè)能夠確保觀測(cè)質(zhì)量保證預(yù)定精度，因此每次測(cè)量結(jié)束后應(yīng)對(duì)外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查評(píng)價(jià)，及時(shí)剔除不合格的數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的補(bǔ)救措施。GPS地籍測(cè)量時(shí)先對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)分析使其滿足現(xiàn)行GPS測(cè)量規(guī)范的精度要求之后，對(duì)其進(jìn)行后處理。
　　后處理主要是對(duì)預(yù)處理獲得的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算。計(jì)算方式以三維基線向量和它的標(biāo)準(zhǔn)方差作為觀測(cè)信息，以點(diǎn)的WGS-84系三維坐標(biāo)為計(jì)算依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行無(wú)約束平差計(jì)算。
　　2.5 觀測(cè)數(shù)據(jù)的誤差分析。采用GPS技術(shù)進(jìn)行地籍測(cè)繪時(shí)，影響其控網(wǎng)精度的主要因素由表2所列的因素決定。
　　3 結(jié)語(yǔ)
　　通過(guò)實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)地籍測(cè)繪方式相比而言， GPS測(cè)量技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠有效提高我國(guó)地籍測(cè)設(shè)的現(xiàn)代化水平，應(yīng)在大規(guī)模的地籍測(cè)量中廣泛推廣該技術(shù)。
　　參考文獻(xiàn)
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　　［2］ 吳風(fēng)華.GPS在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用研究［D］.武漢：武漢大學(xué)，2009：34-35.
　�。�3］ 喻華.GPS-RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用［J］.測(cè)繪通報(bào)，2009（4）：67-69.

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