GPS技术在地籍测量中的应用研究

　　摘要:GPS是当前应用最广、发展最快的科学技术之一，GPS-RTK技术已渗透到地籍测绘当中，并发挥着重要作用。本文以某工程项目为研究背景，着重阐述了GPS—RTK在地籍测绘中的应用，逐步分析了基于GPS技术的地籍测量精度要求和实施方案，供从事相关工作的同行参考和借鉴。
　　关键词:工程背景；地籍测量；RTK测绘
　　地籍测量工作是一项系统、复杂而艰苦的测绘工作，同时又要保持较高的精度(厘米级)和现势性。常规的测量方法有经纬仪、全站仪、测距仪等，其共同特点是要求测站点间必须通视使得不能进行大面积的测量工作，并且需要3个工作人员以上，费事费力，效益十分低下。近年来，由于GPS系统进一步稳定和完善，以及相应硬、软件的提高，GPS-RTK技术其简单高效的特点被广泛应用于地形图测绘、工程放样、控制测量以及导航等方面，得到了很快的普及和发展。
　　1地籍测量的精度要求
　　1.1地籍控制测量精度要求
　　地籍控制测量必须遵循从整体到局部，由高级到低级分级控制(分级布网，但也可越级布网)的原则。地籍控制测量分为基本控制测量和地籍控制测量两种。基本控制测量分一、二、三、四等，可布设相应等级的三角网(锁)、测边网、导线网和GPS网等。在基本控制测量的基础上进行地籍控制测量工作，分为一、二级，可布设为相应级别的三角网、测边网、导线网和GPS网。地籍平面控制测量坐标系统尽量采用国家统一坐标系统，条件不具备的地区，可采用地方坐标系或任意坐标系。根据《地籍测量规范》规定，地籍控制点相对起算点中误差不超过0.05m。
　　1.2地籍碎部测量精度要求
　　地籍碎部测量即界址点和地物点坐标、地类要素的获取，包括定境界线，土地权属界址线和界址点，房屋及其他构筑物的实地轮廓，铁路、公路、街道等交通线路，海岸、滩涂等主要水工设施的测绘。考虑到地域之广大和经济发展不平衡，对界址点精度的要求也应有不同的等级。
　　2工程概况
　　本次地籍测量的作业区域位于某市外环路以内，面积为468km2。测区内地势平坦，平均高程41m左右，地势大体是东北高，西南低。经过测算，整个测区界址点数为388万个。如果采用全站仪进行控制点测量和界址点侧量，按照投人6个作业组(每组，人)进行测量，每个作业组一天测量35个界址点，则需时1847天，无法按工期结束外业测量任务。因此，决定采用GPS—RTK方法进行界址点测量，将6个作业组拆分为10个作业小组(每组3人)，力争每个作业小组一天测量150个界址点以上，从而将外业测量时间压缩到260天以内。
　　3实施方案与精度评定
　　3.1作业流程
　　作业流程的科学化是数字测量的关键，结合测区已有的资料，以有关规程、规范为依据，设计作业流程，收集相关资料→测设首级与图根控制点→外业数据采集→内业数据处理→图形编辑→今成功整理。
　　3.2控制测量
　　常规的地籍控制测量采用三角网、导线网方法来施测，这些测量方法要求相邻控制点之间必须通视，技术规范对导线的长度、图形都有相应的要求，而且，在外业测设过程中不能实时知道导线的精度，如果测设完成后，回到内业进行平差处理后，发现测量精度不符合规范要求的，还必须返工重测。
　　GPS—RTK技术解决了常规控制测量中的这些问题，这种方法在测量过程中不要求点与点之间的通视，不要求进行导线平差，对控制点之间的图形、边长也没有什么要求，而且，采用实时GPS—RTK测量能实时获得定位的坐标数据及精度，测量控制器上会实时显示坐标及其点位精度，如果点位精度满足要求了，用户就可以将坐标的均值、精度及图形属性存贮到电子手簿中，一般测量一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。在地籍测图和勘测定界工作中，如果把RTK用于控制测量，布设测图控制网，不仅可以大大减少人力强度、节省费用，而且大大提高工作效率。
　　在应用GPS—RTK布设控制网前，应采用GPS—RTK的点校正功能求出测区WGS-84坐标与80或54坐标的转换参数，以避免投影变形过大，得不到更精确的控制点坐标成果。
　　3.3碎部测量
　　传统的碎部测量一般是根据测区已有的图根控制点，利用平板仪测图或使用全站仪测图，使用全站仪时，测每个点均翰人该点的地物编码然后再利用成图软件成图，这些方法作业时要求测站点和被测的周围地物地貌等碎部点之间一定要通视，而且一台仪器至少要求2—3人同时进行作业。
　　采用RTK技术进行测图时，不要求通视，架设好基准站后，仅需一人拿着仪器便可以开始测量。测量时，测量员在仪器已经初始化(获得固定解)的情况下，在要测的地形地貌碎部点上，将测杆对中、让气饱居中后，开始测量几秒钟，就能获得该点的坐标，精度达到要求后就可保存，保存点时输人该点的特征编码，把一个区域内的地形地物点位测定后，利用专业数据传输和处理软件可以输出所有的测量点。用RTK技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。
　　3.4放样
　　放样是测量的一个应用分支，在地籍测量中和工程施工中经常使用。它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来。放样的方法很多，如经纬仪交会放样，全站仪的边角放样，距离交会等等，利用以上方法放样出点的位置时，往往需要根据测量的结果来回移动目标，直至到达点位。放样同测图一样，需要通视情况良好，需要跑尺者和观测者，工作效率低。
　　采用RTK技术放样时，可以在室内用专用软件将要放样的点(或线)坐标编辑好，传输到GPS的手簿中，便可以在野外进行操作。以Trimble5700为例，执行放样操作后，手簿屏幕上文字界面会出现距离放样点的水平距离、垂直距离，图形界面会出现箭头和指北方向，指示该往哪个方向放样点靠近，当仪器在距离放样点3m之内时，箭头消失，放样点用圆环表示，GPS天线的位置用十字丝显示。这种作业方法能很方便地找到放样点。
　　3.5内业数据处理
　　外业采集数据后，及时对外业采集的数据进行内业数据处理。
　　通过全站仪通讯软件把数据下载到计算机中，再通过其他辅助软件编辑将数据存为*DAT格式，用CASS60成图软件展绘碎部测量点，结合宗地草图和预设编码进行初步成图，同时加载地籍各个要素，做到地籍图图形数据的完整性和正确性。待一切就绪，就可生成不同比例尺的宗地图、界址点成果表、界址调查表、宗地属性表等相关内容，为地籍信息数据库的建立做好准备。

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