浅议GPS在土地测绘中的应用

【摘 要】随着gps定位技术的萌生和拓展，其利用导航卫星测量的功能被大肆应用。土地测绘，就是其中之一。

【关键字】土地测绘；GPS技术；定位测距

前言

测绘是发展国民经济中的一项公益性的事业，为我国工程建设规划提供前期准备和依据，为行政管理部门规范土地管理条例提供强有力的技术支持。GPS卫星定位技术的应用，给土地测绘事业带来了深刻的影响，本文将对GPS技术原理和GPS在土地测绘中的应用做介绍。

1、GPS技术原理

GPS是Global Positioning System的缩写，技术起源于美国。具有二十四小时全天候、全球覆盖和超高精度的特点。GPS系统包括三大部分，空间部分（即GPS卫星星座）；地面控制部分（即地面监控系统）；用户设备部分（即GPS信号接收机）。

1.1 GPS卫星星座

GPS卫星星座是由24颗卫星组成，其中21颗为正常工作卫星，3颗为备用卫星。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度。在用GPS信号导航定位时为了结算测站的三维坐标必须观测的4颗GPS卫星称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响，但这种影响非常小，小到并不能影响绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。

1.2 地面监控系统

每颗GPS卫星所播发的星历是由地面监控系统提供的。卫星上的所有装置是否正常运转、卫星是否沿着预设轨道运行都需要由地面监控系统进行监控。地面监控系统另一职能是是使二十四颗卫星处于GPS时间系统的同一时间。这就需要地面站监测各颗卫星的时间求出钟差，之后将钟差发送给卫星，卫星接收到之后再发送给最终设备。GPS工作卫星的地面监控系统由主控站、注入站和监测站组成。

1.3 GPS信号接收机

GPS信号接收机的任务就是接收所选择的待测卫星发出的信号，并对这些卫星的运转进行跟踪，对所接收到的信号进行转换和放大操作以测量出从发射卫星发出GPS信号到接收机天线接收信号的传播时间，据此计算出测站的三维位置。

1.4 GPS的定位原理以及GPS系统的特点

GPS的定位原理是，卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后经过计算求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。

GPS系统的主要特点是高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛。

2、GPS在土地测绘中的应用

土地测绘工作是GPS技术崛起后最受益的对象之一。由于GPS测量技术的高精度、二十四小时全候、快运算等优点，使GPS技术在全国范围的土地测绘工作中都得到广泛应用。应用GPS技术进行土地测绘，不需要加测对角线或增设起始边等费时费力的复杂工作，只要使用的GPS测量仪精度满足地籍测量要求，控制网点的分布符合GPS点位选取要求，那么实施结果就一定符合地籍测量的规定。

2.1 GPS地籍控制测量

土地测绘需要进行的前期工作是地籍控制测量，该项工作是为满足测量和制作地籍图的需要，也是为初始土地登记、建立基础地籍资料和地籍的动态管理而专门设计的必要控制测量过程，更是为下一步地籍细部测量打基础。全范围整个地区的控制测量，是地籍测量的重要工作，也是测绘地籍图数据的基础。地籍控制测量常采用的方法有三种：三角测量、导线测量、全球定位系统定位。

全地区的测绘地籍图若要能够拼接为一个整体，就要在全地区内选择一些控制网点，构成几何图形。测量中地籍控制网点的选取要符合精度和密度的要求，并且这些点要在满足土地权属范围内。关于GPS控制点的密度，按测量区域的范围和先后次序可以分为加密网和基本网两种。全地区的各级网点根据实际需求可以分期布设到规定的密度，也可以一次性混合布设到规定的密度，并且点的密度可以根据需求的变化做出相应的调整。布设网点的密度较大时，可以在GPS网下再加密一级图根导线，从图根点测定相应的界址点，以满足测绘的要求。

2.2 GPS地籍细部测量

使用GPS技术采用草图方式进行地籍细部测量，其工作重点是要将关键部分绘制在草图上，并要保证草图清晰明了，比例尺度合适。野外数据采集是地籍细部测量工作的核心所在，野外数据测量和采集中， 使用GPS设备的优点是计算非常快。随着测量位置的变化， GPS 设备能快速反应，实时计算出系统所处坐标并将坐标直接记录在数据记录器上。GPS 设备能直接计算出坐标点之间的角度和距离， 与基础图相比之后， 确定是否符合测量范围。野外采集到的数据记录方法有多种，例如便携机记录、电子速测仪数据存储卡记录、电子手簿记录等。数据采集之后就涉及到数据的运输，数据运输一般是采用专业电线将数据传送到计算机中。GPS地籍细部测量中要及时进行采集数据的传输保存，以免数据丢失。

2.3位置基准点的偏差对GPS网的影响

GPS作为一项土地测绘的新技术，已经基本取代了传统测量模式。GPS定位得到的是三维坐标差，所以，其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关。一般而言，当位置基准在经纬度上的偏差在100m以内时，其在椭球上的投影是可以忽略的。当高度差大于100m的时候，则GPS网会要求较精确的起算数据。

3、GPS土地测绘的优处

随着GPS技术的不断发展， GPS的自动智能化水平逐渐提升，占用空间体积不断缩小，并且操作也变得简单方便。应用GPS 进行地籍测量一个人就完全可以实现，只在要测的点上进行一些不是很复杂的工作便可，大大的减少的工作时间和人工费费用。GPS卫星信号覆盖全球， 并且不受用户数量限制，即使在没有现成基准控制点的遥远地区能进行高精度的定位计算，且定位不受人眼视线的限制。

4、结束语

由于GPS具有精度高、速度快、操作简单等众多优点，GPS被广泛的应用到测量工作中， 地籍测量即为其中一项。土地测绘工作要向更高精度、更高效率方向发展，要依赖于GPS技术不断成熟和不断发展，由此，GPS技术的发展意义十分重要。

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