浅谈GPS在地籍测量中的应用
时间：2021-03-22 16:08:52 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：GPS卫星定位技术的迅速发展，给测绘工作带来了革命性的变化，也给地籍测量工作，特别是地籍控制测量工作带来了巨大的影响。本文介绍了GPS技术的原理，并对GPS对地籍测量中的应用进行分析探讨。
关键词：GPS原理；测量；地籍；应用
【分类号】：TG333.7
1.GPS 技术基本原理
GPS 是指利用GPS 定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，它是采用距离交会法以三角测量的定位原理来进行。GPS 所采用的是多星高轨测距体制，并且将GPS 卫星和接收机的距离量作为基本观测量。只有在地面GPS 接收机接受的卫星信号同时在3 颗以上之后，才可以利用位距测量或者是载波相位测量，来进行测算，然后得出卫星信号到接收机所花费的距离以及时间，最后再根据各卫星所处的位置信息，把卫星到用户的多个等距离球面相交后，就能够获得用户的三维（经度、纬度、高度）数据坐标、速度以及时间等相关参数。GPS 的测量中通常使用的两类坐标系统是在空间固定的坐标系统和与地球体相固联的坐标系统，又被称作地固坐标系统。在实际应用过程中坐标系统的变换需要根据坐标系统间的转换参数进行，依次来进行坐标系统坐标的推算。这么一来便使得表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果更加容易，因此，全球定位系统，以其自身的全球性、全天候、高精度及高效益的优点，被广泛地应用于地籍测量中。
2.GPS 测量精度
GPS 测量技术如果要应用于地籍测量中，首先必须满足地籍测量的精度要求，而地籍测量精度分为控制测量精度和碎部测量精度，所以GPS 测量精度必须满足两者测量精度的要求。
在目前所应用的控制测量技术中，GPS 的应用范围是最广泛的，其利用多台GPS 接收机，同步观测相同的卫星，然后再进行信号差分处理，消除公共误差，从而使基线向量趋于精确，达到控制测量的目的，单条基线测量精度可达：±（3 mm + 1 ppm×D），D为基线长度（km） 。而基线边长一般不超过15km，两点之间相对基线D 也会满足： D<30 km，所以单基线误差最大为± 33 mm，完全可以满足地籍测量控制测量± 50 mm 的精度要求。
GPS-RTK（载波相位差分技术） 它以实时、精度高、布点灵活、观测时间短等优点得到了广泛的应用。选用载波差分技术，实时对量测站载波相位观测数据进行差分数据处理，其精度可达到： ±（10mm+1ppm×D），D为基线长度（km）。而碎部测量距离一般不会超过15 km，所以测量精度完全可以达到地籍测量中碎部点测量的要求。
3.地籍测量与其他测量的对比分析
地籍测量与基础测绘和专业测量不同，凡涉及土地及其附着物的权利的测量都可视为地籍测量，具体表现如下：
（1）地籍测量是一项基础性的具有政府行为的测绘工作，是政府行使土地行政管理职能的具有法律意义的行政性技术行为。
（2）地籍测量为土地管理提供了精确、可靠的地理参考系统。地籍测量不但为土地的税收和产权保护提供精确、可靠，并能被法律事实接受的数据，而且借助现代先进的测绘技术为地籍提供了一个大众都能接受的具有法律意义的地理参考系统。
（3）地籍测量是在地籍调查的基础上进行的。它在对完整的地籍调查资料进行全面分析的基础上，选择不同的地籍测量技术和方法，根据要求提供不同形式的图、数、册等资料。
（4）地籍测量具有勘验取证的法律特征。地籍测量所做的工作就是利用测量技术手段对权属归属人提出的权利申请进行现场的勘查、验证，为土地权利的法律认定提供准确、可靠的物权证明材料。
（5）地籍测量的技术标准必须符合土地法律的要求。地籍测量的技术标准既要符合测量的观点，又要反映土地法律的要求。
（6）地籍测量工作有非常强的现势性。地籍测量工作始终贯穿于建立、变更、终止土地利用和权利关系的动态变化之中，并且是维持地籍资料现势性的主要技术之一。
（7）地籍测量技术和方法是对当今测绘技术和方法的应用集成。地籍测量技术是普通测量、数字测量、摄影测量与遥感、面积测算、误差理论和平差、大地测量、空间定位技术等技术的集成式应用。
4.GPS 技术及其在地籍测量中的应用
4.1 GPS 技术在地籍控制测量中的应用
地籍控制测量是地籍碎部测量的基础，具有十分重要的作用。GPS 测量技术具有布点灵活，定位精度高，全天候观测和操作简便等众多优点，很好地避开了常规测量技术中的繁琐要求，同时又可以满足地籍控制测量的精度要求，因此在地籍控制测量
中应用广泛。
（1） GPS 建立地籍首级控制网。该步骤要遵从GPS 控制网网形设计原则： GPS 网一般应采用独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性； 作为测量控制网，其相邻点间基线向量的精度应分布均匀； GPS 网点应尽量与原有地面控制点相结合； GPS 网点应考虑与水准点重合； 为了便于GPS的测量观测和水准联测，GPS 网点一般应设在视野开阔、通视效果良好和交通便利的地方。
（2）拟定观测方案。应拟定最佳的卫星观测时段，根据具体测量任务书、精度要求和观测工作的计划进程等，结合实地条件，再设计出最优方案。
（3）GPS-RTK 建立地籍图根控制网。根据实际地形条件，在符合精度要求的前提下，布设控制网。
4.2 GPS 技术在地籍碎部测量中的应用
使用GPS-RTK 进行地籍碎部测量前首先要进行一定的准备工作，主要有测量仪器的准备与检查、测量人员的配置、学习并掌握接收机的基本操作以及差分软件的使用等； 其次还应服从以下步骤： 准备工作、控制网的制定、数据的组织与编码、基准站的建设、利用流动站GPS 接收机采集数据； 最后是数据分析处理。根据基准站和流动站得到的观测量，按某种差分算法算出移动测站在WGS84 坐标系下的坐标值。
GPS 测量技术是通过地面接收卫星传送的信息来确定地面点的三维坐标，所以测量结果的误差主要来源于卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。例如天线相位中心变化、多路径误差、信号干扰和气象因素，产生同测站有关的误差，如轨道误差、电离层误差和对流层误差。
利用GPS 定位时虽然不要求流动站与基准站相互通视，但要求保持GPS 接收机的卫星信号对天通视，这在测量某些高大建筑物、楼房、树林时往往因无法靠近被测物而无法测量，因此还需要全站仪的配合使用； 另外，用GPS 测量技术进行地籍测量时，还要尽量避免一些干扰GPS 接收信号的物体，如天线、电视塔等，以保证测量工作的顺利进行。
5.结语
地籍测量作为土地管理中的一项重要工作，它通常具有范围大、界址点测量琐碎、数据更新快等特点，而GPS 技术拥有众多优点，如布点灵活、操作简便、观测时间短、测站间无需通视、操作简便以及全天候作业等优点，不仅可以满足地籍测量的精度要求，还极大地提高了地籍测量工作的效率。虽然GPS 技术在地籍测量中还存在一定的不足，但随着GPS 技术的进一步发展，GPS 技术将会得到更广泛的应用。
参考文献
[1]令狐义强.GPS-RTK 技术在城市地籍测量中的应用[J].测绘与空间地理信息，2011，34（3）.
[2]刘祥.GPS 技术在现代地籍测量中的应用研究[D].吉林：吉林大学，2012.
[3]徐绍铨，张华海，杨志强.等.GPS测量原理及应用[M].武汉： 武汉大学出版社，2007
[4]李建杰.技术在城镇地籍平面控制测量中的应用[J].河南测绘， 2010（12）
