GPS技术在国土测绘管理中的应用 魏建峰

发表时间:2016/1/14   来源:《工程建设标准化》2015年9月供稿   作者:魏建峰
[导读] 天津长芦海晶集团有限公司,天津 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。

魏建峰
  (天津长芦海晶集团有限公司,天津,300450)
  【摘  要】国土资源测绘工作是国家基础工作之一,这项工作的重点就是保证测绘工作的准确性和科学性。其中在地籍测绘工作当中,想要获取重要的地籍管理信息,其中一个非常重要的途径就是GPS测量。GPS技术由于其拥有着很高的测量精度,并且自动化程度也比较高的优势,已经逐渐成为了地籍测绘当中最为重要的一个技术手段。
  【关键词】GPS技术;国土测绘;应用
  GPS技术在国土测绘管理中的应用十分的广泛,为了能够在短时间内得到精准的国土测绘管理信息,我们必须运用GPS设备进行相关信息的收集以及检索。所以GPS技术在我国国土测绘管理中的应用是十分的广泛的,但是其维护的过程使我们在日常使用的过程当中必须注意的,以下我将介绍GPS技术在国土测绘管理中的应用与使用过程中的维护。
  一、GPS技术的基本原理和特点
  这一技术的全称是卫星定位系统,最早在提出技术原理的是美国,主要是用于军事的需要。在社会的不断发展中,这种技术被引用到国内,在社会发展的各个领域中都有所应用。这一技术的构成主要分为三个模块,包括卫星、监控地面系统以及GPS客户端。
  1、卫星。卫星的运行具有一定的周期性,其数量也呈现出变化的趋势。卫星的数量以及使用周期都是受到工作人员的控制,其运行轨道也较为科学,其余赤道的夹角始终保持在55°左右。同时能够对监控范围的物体进行定位。
  2、监控地面的部分。这一部分的主要功能就是对卫星发布的信息进行接收,同时根据相关的信息数据来判定卫星的运行情况,如果卫星的运行轨道或者是运行周期等不在可控的范围内,需要对其进行及时调整,进而保证卫星的正常运行,从而保证测绘工作的准确性。
  3、GPS客户端。这一客户端的主要用途就是根据卫星传输的数据信息等来判断用户的所在位置,根据距离来对方位进行判定。通常情况下,4颗卫星就可以实现对某一物体或者是位移距离进行准确地测定。
  4、位置差分技术。位置差分技术在众多的监测技术中是最为基本的,操作程序也相对较为简单。其组成部分就是由GPS客户端构成,客户端可以根据卫星的数据形成立体定位系统,进而计算出相应坐标的数据,但是,需要注意的是,这种技术在监测的过程中,会受到大气,轨道以及时钟等因素的影响,存在着应的误差。因此,基站在对这些误差进行最小化处理之后在发送到流动站,接收站在接收之后也经过一定的处理,提高信息的精准度。
  二、GPS技术在国土测绘管理中的应用
  GPS在国土资源管理中的应用范围十分的广泛,他能够帮助我们收集国家土地的相关信息。在我国现阶段对于土地利用不断强化的今天,相关部门对于地基测量的管理也是面对着新的挑战。由于我国地员辽阔的原因,在进行地籍测量的时候不可能全部依靠人力完成。所以GPS技术的使用帮助我们解决了这个问题,再起网络精度极强的现实控制之下,能够有效的帮助我们提供准确无误的地籍信息。
  1、地籍测量管理工作中GPS技术的应用
  地籍测量管理是国土测绘管理的核心工作,主要是从事规定区域内土地及其附着物的界限、位置、面积、权属和利用现状等基本情况的调查和测定,并测绘出具体的几何形状、GPS管理技术的应用为国土测绘管理、地籍测量、地籍控制测量等工作带来巨大的便利。


根据现阶段国土测绘管理的规定,地籍平面控制网方式主要有一级、二级小三角网;二、三、四等三角网一、二级GPS网;边角网、三边网等。结合本市的地籍的具体情况,将二、三、四等三角网的网点作为首级控制,GPS技术应用本市的地籍控制测量工作中,大大改善了过去采用常规、传统方式测量控制点位的局限性,便于地籍控制测量工作的顺利开展,在实际的工作中GPS网状结构与GPS网的精准度不产生任意冲突,各个点位间不需要进行通视即可进行测量,实现了实时观测功能。
  2、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。控制网点点位密度,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,便于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并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。
  3、位置基准点的偏差对GPS网的影响
  GPS网的基准包括网的位置基准、方向基准和尺度基准。而网的基准的确定通过网的整体平差计算来实现。GPS网的基准设计主要是指确定网的位置基准。确定网的位置基准,可选网中一点的坐标值加以固定或给予适当的权,或者网中的点均不固定,通过自由网伪逆平差或稳拟平差,确定网的位置基准。这种以最小约束法进行GPS网的平差,对网的定向与尺度没有影响,平差后网的方向和尺度以及网的相对精度都是相同的,但网的位置及点位精度却不相同。在网中选若干点的坐标值并加以固定,或者选网中若干点的坐标值并加以固定,或者选网中若干点的坐标值并给以适当的权,在确定网的位置基准的同时,将对GPS网的方向和尺度产生影响,其影响程度与约束条件的多少及所取观测值的精度有关。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坐标系的三维坐标差,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。
  4、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地籍控制网的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。在建立GPS地籍控制网时,影响控制网精度的主要因素是观测数据的精度,而影响观测数据精度的主要误差来源可分为:①与信号传播有关的误差;②与信号传播有关的误差;③与接收设备有关的误差以及地球自转、相对论效应等影响所造成的其它误差。
  5、GPS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。由地籍调查规程所知,在地籍平面控制测量基础上的地籍细部测量,对于城镇街坊外围界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为10cm,城镇街坊内部隐蔽界址点及村庄内部界址点间距允许误差为15cm。利用GPSRTK技术完全能满足上述精度要求,建议在适合布设GPS点的部分测区使用该项技术。对于影响GPS卫生信号接收的遮蔽地带使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具,采用解析交会法、极坐标法、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。
  三、结束语
  GPS技术已经成为了国土测绘和管理当中的一个最为重要的技术方法,在以后的国土测绘工作当中,我们必须要进一步的深化GPS技术的利用,并且要积极的学习国外的一些先进的经验,对出现的一些问题积极的进行改正和维护,也只有这样才能够在以后的实际操作当中提高精度,为我国的国土测绘和管理工作作出更大的贡献。
  参考文献
  [1]金猛。GPS在土地测绘中的应用研究[J].科海故事博览?科技探索,2011(2)
  [2]徐忠茂。GPS技术在国土测绘管理中的应用[J].中国房地产业,2012(2)

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