基于GPS技术在地籍测量中的应用研究

【摘 要】本文分析GPS在地籍测量中的优点，以及GPS在地籍控制测量中的应用，最后阐述了GPSRTK在建设用地勘测定界中的应用。

【关键词】GPS；土地测绘；地籍；精度

1 GPS在地籍测量中的优点

（1）作业效率高，在一般的地形下，一次设站即可测完5k径的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器“搬站”次数，作业速度快、劳动强度低、节省了外业费用；（2）定位精度高、数据安全可靠、没有误差积累，只要满足RT测量条件，在一定的作业范围内，平面和高程精度都能达到厘级；（3）降低了作业条件，RTK技术不要求两点问通视，只要满足“电磁波通视”，受外部环境等因素的影响和限制较小；操作简便，作业自动化、集成化程度高，测绘功能、数据处理力强大，流动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可动实现多种测绘功能，减少了辅助测量工作，降低了人为误，保证了作业精度。总上可知，GPS技术是一项运用很广的技，它在土地测量中的作用是不可替代的，如果在土地测量中充利用好了这一技术，我们的土地测量将会登上一个新的台阶将为我国的经济建设起到很大的作用。

2 GPS在地籍控制测量中的应用

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，也对地籍测量工作，特别是地籍控制测量工作带来了巨大的影响。应用GPS进行地籍控制测量，点与点之间不要求互相通视，这样避免了常规地藉测量控制时，控制点位选取的局限条件，并且布设成GPS网状结构对GPS网精度的影响也甚小。由于GPS技术具有布点灵活、全天候观测、观测及计算速度快、精度高等优点，使GPS技术在国内各省市的城镇地籍控制测量中得到广泛应用。利用GPS技术进行地籍测量的控制，没有常规三角网（锁）布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求，只要使用的GPS仪器精度与等级控制精度匹配，控制点位的选取符合GPS点位选取要求，那么所布设的GPS网精度就完全能够满足地籍测量规程要求。

2.1 GPS地籍控制网点的精度和密度

地籍测量的首要任务是进行全测区的控制测量，它是测绘地籍图件和数据采集的基础，而地籍控制网点的精度和密度，主要是为满足测量土地权属范围的特征点，即界址点服务。GPS地籍网可按测区范围和先后次序分基本网和加密网两类。由于城镇地区界址点密度较大，故在保证网点的点位精度条件下，控制点密度力求增大到便于测定界址点，必要时在GPS网下再加密一级图根导线，便能直接从图根点测定界址点。GPS各边比常规网边长变化幅度大且长短边结合灵活方便，因此，各级网可视需要分期布设，也可一次性混合布设到需要的密度。

2.2位置基准点的偏差对GPS网的影响

当应用GPS定位技术代替常规测量建立地籍控制网时，由于GPS定位得到的是WGS-84坐标系的3维坐标差，故GPS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。在经度方向上位置基准的偏差能使GPS网产生整体旋转，但对于一定范围、高差较小的GPS网而言，其位置基准在经纬度方向上的偏差（一般100m以内）对投影在椭球上网形的影响可忽略不计，对于高差大的GPS网则要求有较精确的起算数据。由于位置基准在高程方向的偏差使投影在椭球面上的GPS网的尺度发生变化，所以，可用常规方法测定高程。

2.3 GPS地籍控制网的优化设计

在经典三角测量的控制网中，兼顾精度、可靠性及成本费用等准则的优化设计已有许多研究和应用成果。与经典观测相比， GPS观测具有更为复杂的函数和随机模型。尽管GPS具有灵活多变的布网方式，速度快、精度高等优点，但GPS地籍控制网设计也存在优化问题。优化设计后的GPS测量，更能显示出GPS卫星定位技术的高精度与高效益，并在地籍调查中发挥重大作用。

2.3.1网形规划及时段安排GPS网形规划与控制点分布有关，为使整个网形的点位中误差值能够均匀，网形最好能依控制点分布规划。

2.3.2平面控制点分布

（1）网形测区。最好有至少3个已知控制点分布在测区的4个象限，若已知三角点（控制点）位于测区外面，则测区外缘与该已知点的距离最好不要超过20 km。

（2）线状测区。最好有至少3个已知控制点分布在测区的两端及中央，且最好每隔30 km左右有一个已知控制点。

2.3.3高程控制点分布

（1）网状测区。一般而言，在每10 km×10 km范围内需有4个已知水平点作为控制点，且分布于测区周围。若欲得较高的高程精度时，可在测区内加密水平高程控制点的数目，通常待测点与已知水平点相距最好不超过5 km。

（2）线状测区。最好有至少4个已知控制点分布在测区之两端及中央。当线状测区区域较大时，在每10 km×10 km范围内需有已知水平点做为控制点。

3 GPSRTK技术引入地籍细部测量

地籍细部测量是地籍调查不可分割的组成部分，目的是测定每宗土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等。由地籍调查规程知，在地籍平面控制测量基础上的地籍细部测量，对于城镇街坊界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为5 cm。利用GPS RTK技术完全能满足该精度要求，建议在适合布设GPS点的测区使用该项技术。对于影响GPS卫生信号接收的遮蔽地带使用全站仪、测距仪和经纬仪等测量工具，采用解析交会法、极坐标法和图解交会法等进行地籍勘丈，这样有利于加快地籍细部测量进度。

4 GPSRTK在建设用地勘测定界中的应用

建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围，测定界桩位置，测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作，它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。建设用地勘测定界的工作程序为：审查用地文件及有关图件现场踏勘图上红线设计实地放样复核测量面积量算绘制建设用地界图填绘建设用地管理图资料整理归档，经反复实地踏勘、图上设计、权属调查后制定放样数据。

GPSRTK技术完全满足建设用地勘测界址点坐标对邻近图根点位中误差及界址线与邻近地物或邻近界线的距离中误差不超过10 cm的精度要求。通过同时接收卫星信息与基准站发送的改正信息，经过解码，自动给出且有厘米级精度的定位数据。然后，利用微机通过Trmi map软件传送到TDCI电子手簿供实地勘测定界放样。利用RTK放样是坐标直接放样，并且建设用地勘测定界中的面积量算，实际上由Trmi map构件中的面积计算功能利用坐标计算并检核。

利用GPSRTK技术进行勘测定界放样，能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性，同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序，特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。

5 结束语

测绘新技术在土地规划和管理中的应用为土地技术人员提供了一个功能强大的工具，克服了传统技术中的许多不足，可以从根本上改变土地规划和管理脱离国情、脱离社会和脱离管理的局面，使得土地规划和管理更具科学性、实用性和可操作性。但是，测绘新技术尤其是三维展示和虚拟现实技术在土地规划和管理领域的运用才刚刚起步不久，在技术和方法上还存在许多问题有待进一步解决和完善。作为土地规划和管理中崭新而便捷的技术手段，测绘新技术必将为土地的规划与管理做出更大的贡献。

参考文献：

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[3]李庆龙，肖嘉辰・RTK GPS技术的应用及管理[J]・信息技术， 2007， 31 （6）： 50-54・