浅析GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用

陆慧 刘宾 常嘉伟

【摘要】GPS是Global Positioning System的简称--即全球定位系统，GPS测量技术具有全方位观测、精确度高、计算速度快、布点灵活等特点。在地籍测绘控制测量中，采用GPS测量技术能有效的提高了地籍测绘控制测量的准确性，扩大了地籍测绘控制点的范围，为地籍测绘控制测量提供了极大的方便。本文首先概述了地籍测绘控制测量，论述了地籍测绘控制测量中GPS测量技术，最后探讨分析了GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用。

【关键词】地籍测绘；控制测量；GPS测量技术；应用

GPS全球定位系统拥有全天候、精度高、操作简便、高效益的特点。将GPS卫星定位技术用于地籍测绘控制测量中，极大的减轻了工作人员的工作量，提高了地籍测量工作的工作效率，并且GPS测量技术有效的提高了地籍测量的精确度。以下就GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用进行探讨。

一、地籍测绘控制测量的概述

GPS测量技术广泛的应用地籍测绘控制测量中，对地籍测绘控制测量有十分重要的作用。地籍测绘控制测量是指在地籍测绘工作前，为满足地籍基础控制和地籍图绘制的需求，以地籍区域为测量范围，采用三角测量、导线测量、全球定位系统（GPS）等方法测定地籍基本控制点的过程。地籍平面控制网分为基本控制网和地籍图根控制网，基本控制网分为一、二级控制网和二、三、四等控制网。在进行地籍测绘控制测量时，要根据测量规模、测绘地籍图、各等级控制网合理的控制测量点，确保地籍测绘的全面性和准确性。

二、地籍测绘控制测量中GPS测量技术

在地籍测绘控制测量中，差分GPS定位和RTK定位是GPS测量技术应用最广泛的两种方法，以下分别对这两种方法进行分析。

1、差分GPS定位。差分GPS定位根据基准站发送信息的方式可以分为伪距差分、载波相位差分、位置差分、相位平滑伪距差分等四种方式。这四种方式都是基准站将需改正数据发送到移动站中，由移动站进行数据修正，从而获得精准的定位结果，不同点是需改正的数据内容和差分定位精度不相同。本文以伪距差分进行分析。伪距差分是目前在应用最广泛的一种技术，利用计算机计算出基准站和可见卫星的距离，将计算的距离和含有误差的测量值进行相比较，然后将卫星的测距误差传递给用户，用户根据测距误差修正测量伪距，然后消除公共误差，求出自身的位置，提高定位的精准度。伪距差分GPS定位的特点是精确度很高，伪距改正数可以直接进行修正，不需要改变当地的坐标；基准站能将卫星的改正数全部提取出来，用户可以任意接收4颗卫星的改正数。

2、RTK定位。RTK定位技术是一种载波相位观测值动态定位技术，RTK定位技术能随时提供观测点在指定坐标系中的三维定位结果，其定位的精确度可达cm级。采用RTK定位技术，基准站能将测量点的观测值和测站坐标信息传递通过数据连接传递给流动站，流动站具有很强的信息处理能力，能在不到1s的时间内对基准站传递的数据和采集的GPS观测数据进行处理，并且数据定位可达cm级，流动站既能动态监测，也能处于静止的工作状态。在固定整周未知数解后，只要保持4颗以上的卫星相位观测值和相关几何图形，流动站就能进行数据处理。RTK定位技术的关键是数据传输和数据处理，因此，RTK定位技术对基准站接收机的要求很高，要求基准站接收机能对控制点进行实时观测。

三、GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用分析

地籍测绘控制测量采用GPS测量技术，不需要进行相互通视，这样就能避免地籍测绘控制测量中，控制点的选取具有局限性，从而保证了地籍测绘控制测量的全面性。GPS定位技术的发展为地籍测绘控制测量工作提供了极大的变化，GPS地籍测绘控制测量和常规的地面控制测量相似，也是分为技术设计、外业实施、内业数据处理等三个过程。

1、外业实施。GPS测量外业实施可以分为外业准备、外业观测、成果分析等三个部分。外业准备的主要工作是设计技术和选点埋石，在设计技术时，要综合考虑观测范围、测量任务、测量精度等；选着的测量点要尽量和原来的侧脸点重合，测量点要选择在视野开阔的地区，尽量避免电视台、变电站等设备，测量点的交通要方便。外业观测是利用基准站接收机对测量的数据进行收集整理。成果分析是指利用计算机软件对GPS测量的重复边差、同步环闭合差、非同步多边形闭合差等数据进行分析，对误差进行修正。GPS测量系统利用外业测量的数据构建GPS控制网，对各控制点的三维坐标进行约束平差，从而确定地籍测绘控制测量值。

2、GPS地籍控制网的建立。（1）地籍测绘控制测量的精确度。地籍测绘控制测量是对地籍图根控制点和地籍基本控制点进行测设，是建立基础地籍资料及地籍动态管理的基本工作。根据相关规定，地籍平面控制网的布设可以分为二、三、四级三角网、一、二级导线网、GPS网，采用GPS测量技术进行地籍控制，不需要布设常规三角网，只需要根据测设范围及城镇规模，确定合理的控制点，从而保证地籍测绘控制测量的全面性和准确性。（2）基准设计。GPS的基准包括网的基准、尺度基准、方向基准等三部分，GPS网的基准设计是指GPS网位置的确定，在确定网的位置时，可以固定网中一个点的坐标值，或者利用自由网稳拟平差确定网位置的基准。自由网稳拟平差是一种最小约束法，用最小约束法平差GPS网，对网的尺度和方向没有很大的影响，平差后网的尺度、方向、精确度是不变的，但网的位置及点位精度会发生变化，在网中选出固定坐标点后，确定网的位置基准时，会GPS网的尺度和方向产生一定的影响，其影响程度和观测值的精确度相关。（3）选点和观测方案的确定。GPS测量站不需要相互通视，GPS网的图形结构灵活性比较强，因此，GPS测量选点工作比传统的出控制测量选点简单。选点的准确性对测量结果有很大的影响，在进行选点前，要充分收集测量范围的相关地理信息，掌握原来测量点的分布情况，选点的位置要远离大功率电视塔、大功率雷达、发射天线等，选择的测量点要尽量在平面上，不要选择在坡面上，选择的控制点要便于观测，交通位置要方便。控制点的间距不需要固定，可长可短，在GPS网中最长边可以达到20km-30km，最短边可以达到600m-1000m。观测卫星的位置对GPS定位的精确度有很大的影响，为保证观测的最佳时段，在确定观测方案时，要编制GPS卫星可见图。在进行GPS定位时，卫星和观测点组成的几何图形，无论是相对定位，还是绝对定位都不能超过设定的要求。GPS网的规模、基准站接收机的数量、定位的精确度等，要根据实际情况确定。

结束语

地籍测绘控制测量是土地管理工作的基础，为保证地籍测绘控制测量的准确性，需要建立一套完整的地籍数据收集、整理、储存管理系统，GPS测量技术是目前常用的地籍测绘控制测量技术，GPS测量技术是在传统的测量方式的基础上，利用卫星空间定位技术，能有效的解决传统测量方式中无法解决的难点。

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