陆永军-数字化用户-全球定位系统与地籍测量之我见

全球定位系统与地籍测量之我见陆永军李红瑾【摘要】本文分别论述全球定位系统在地籍控制测量、地籍图测绘、土地利用变更调查和动态监测中的应用以及新的GPS定位技术在地籍测绘中的应用与展望。【关键词】全球定位系统；地籍测量；应用一、引言城镇地籍测量工作是城镇地籍管理和城镇地籍信息系统建设的基础，随着科学技术的飞速发展，城镇地籍测量的方法和技术也得到不断的进步和更新，怎样快速获取地籍空间数据，为城镇地籍管理提供准确的测量基础数据，以满足城市行政管理不断提高的要求。本文具体探讨了应用全球定位系统（GPS）进行作业的优点、施测的方法、测量结构的精度评定，总结全球定位系统测量技术在地籍测量中的应用方法。二、GPS定位技术在地籍控制测量中的应用GPS地籍控制测量的优点它不要求通视，这样避免了常规地籍控制测量点位选取的局限条件；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锁要求，只要使用的GPS仪器精度与地籍控制测量精度相匹配，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规程要求。目前，常规静态测量、快速静态测量、RTK技术已经逐步取代常规的测量方式，成为地籍控制测量的主要手段。边长大于15km的长距离GPS基线向量，只能采取常规静态测量方式。边长在10～15km的GPS基线向量，如果观测时刻的卫星很多，外部观测条件好，可以采用快速静态GPS测量模式；如果是在平原开阔地区，可以尝试RTK模式；边长小于5km的一、二级地籍控制网的基线，优先采用RTK方法，如果设备条件不能满足要求，可以采用快速静态定位方法。边长为5～10km的二、三、四级基本控制网的GPS基线向量，优先采用GPS快速静态定位的方法；设备条件许可和外部观测环境合适，可以使用RTK测量模式。近几年，地籍控制测量基本采用了以上三种GPS测量模式。例如，在大庆5.5万公顷油田用地的地籍调查中，采用常规静态的作业方式建立了首级地籍控制网，然后采用RTK测量方式，加密了低一级地籍控制点。三、GPS定位技术在地籍图测绘中的应用地籍碎部测量和土地勘测定界(含界址点放样)工作中，主要是测定地块(宗地)的位置、形状、数量等重要数据。在地籍平面控制测量基础上的地籍碎部测量，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。在进行土地征用、土地整理、土地复垦等土地勘测定界工作中，相关规程规定测定或放样界址点坐标的精度为相对邻近图根点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±10cm。因此，利用RTK测量模式能满足上述精度要求。测定RTK技术使精度、作业效率、实时性达到了最佳的融合，为地籍碎部测量提供了一种崭新的测量方式。现在，许多的土地勘测部门都购置了具有RTK功能的GPS接收系统和相应的数据处理软件，并且取得十分显著的经济效益和社会效益。与全站仪相比，采用RTK方式进行碎部测量速度快，作业效率高。同全站仪一样，RTK测量单点的时间需要几秒到几十秒，但是，它不要求通视，不需要频繁换站，减少了全站仪频繁换站所花的时间，而且可以多个流动站同时工作。据初步的应用分析，测量时间节省一半以上，测量精度和可靠性都能满足要求。四、GPS定位技术在土地利用变更调查和动态监测中的应用由于经济的快速发展，土地利用的形式将发生一系列的变化。因此，随时摸清土地利用形式的变化，进行土地利用变更登记，将是我国各级土地管理部门的一项重要的和经常性的工作。对应不同的位置精度要求，在土地调查中，通常可以使用单点定位、常规差分GPS、PPK、广域差分GPS等方式。这些GPS测量方式，可成倍地提高土地利用变更调查和动态监测速度，其精度和可靠性得到极大的改善，克服了传统方法的种种弊端，省时省工，适用于各种各样复杂的变更情况，真正地实现了动态监测的实时性和数值化，保证了土地利用数据的现势性。在土地调查中，应根据不同的情况确定不同的GPS定位模式，如果定位精度要求不高，优先采用单点定位模式；如果定位精度要求达到米级，可以采用广域差分GPS模式；如果附近已经建立常规差分GPS参考站并能够接收到差分信号，也可以采用常规差分GPS。如果没有广域差分GPS信号接收设备，可以在调查地区附近的已知点上，建立常规差分GPS参考站，采用常规差分GPS或PPK模式；如果是局部地区的精密土地划界，可以采用RTK测量系统。现在各大GPS生产厂家都推出了手持差分型GPS接收机，它轻便灵活，能记录点、线、面等数据，可存储很多点的几何数据和属性特征。码相位差分达±2m～±5m精度，加分米级处理器定位精度高于±1m，其精度完全满足土地利用变更调查及其动态监测的精度要求。对于经济实力不是很好，而又要长期大面积进行土地利用变更调查和监测的单位，是一种首选的技术。在GPS动态差分技术中，PPK（PostProcessingKinematic）模式（只是采用数据后处理，在参考站和流动站之间不需要建立无线电通讯数据链）是动态差分技术的最早模式，采用数据处理后，其平面位置精度在±5m以内，还可以减少数据传输链的建设费用。五、新的GPS定位技术在地籍测绘中的应用与展望网络RTK技术已经进入到实际应用阶段。国际上最大的GPS厂商TRIMBLE公司，已经开发出商用的网络RTK系统软件―VRS系统。我国的深圳市国土局和四川省地震局已经购买了这个系统，分别在深圳市和成都市建成了相应的网络RTK系统，实现了各种定位服务。现在的深圳市和成都市，地籍测绘工作已经变得非常容易，在系统覆盖区域，厘米级到米级的地籍测绘，如地籍图修测、土地放样、边界调查等，都能够实时完成，极大地缩短了地籍测绘工作的周期，提高了工作效率，保证了土地信息的科学性、及时性和有效性。随着其他城市和地区网络RTK系统的建立，未来的地籍测绘工作，将变得更加容易和简单。PPP技术（精密单点定位技术PrecisePoint-Positioning），其完全可以达到厘米级的定位精度。不管是后处理还是实时应用，PPP技术在地籍测绘中的应用大有作为。同RTK比较，PPP技术的实时应用主要借助于移动通讯技术和互联网技术，数据链不受空间的限制，也不必事先建立一个固定的基准站。所以，在任意地区可以利用PPP技术建立地籍控制网和界址点测量。同时PPP技术真正实现了测量个性化，在测区不需要高等级的测量控制点，不需要加设基准站，单人单机即可完成地基测绘任务。六、结束语全球定位系统测量技术的应用，将极大的推进城镇全解析的数字化地籍测量技术的发展，使城镇地籍管理和地籍测量手段向自动化的目标迈进，有利的促进城镇地籍信息系统的建设和城镇地籍管理水平的提高。随着仪器、软件的不断改进推出，价格的进一步降低，全球定位技术将有更广阔的应用前景。参考文献：[1]林清江,黄文俐,任树军,魏述燕;GPSRTK测量在地籍测量中的应用[A].2009全国测绘科技信息交流会暨首届测绘博客征文颁奖论文集[C].2009年[2]邓湿;浅析地籍测量中GPS技术的运用[J].中国城市经济.2011年11期