GPS在地籍測繪中的應(yīng)用研究

土地管理工作的基礎(chǔ)是地籍管理，地籍測繪是獲取地籍管理信息的重要途徑。GPS技術(shù)具有全天候、精度均勻等優(yōu)點，且選點、埋石比常規(guī)方法更具靈活性，它不象常規(guī)三角網(wǎng)那樣要求網(wǎng)型和點位通視的條件十分苛刻，并能大大提高地籍測量首級控制網(wǎng)布設(shè)的精度和效率，因此在地籍控制測量中已經(jīng)廣泛采用GPS技術(shù)。本文對GSP技術(shù)在地籍測繪中的具體應(yīng)用進(jìn)行了研究。

一、GPS測量方法簡介

GPS作為一種當(dāng)前最先進(jìn)的定位工具正成為地籍信息十分重要的數(shù)據(jù)采集工具。近幾年來，GIS型GPS接收機(jī)用于采集地面上的位置數(shù)據(jù)及詳細(xì)的屬性信息正日益發(fā)展。GPS只提供地理空間位置，地籍空間數(shù)據(jù)還應(yīng)該包括屬性信息。例如地籍信息系統(tǒng)中一條道路包括了該路的一系列點的空間坐標(biāo)及該道路的屬性信息(寬度、等級等)，而GPS只能在外業(yè)采集到一系列離散點的空間坐標(biāo)。要想讓這些點連成道路并知道其屬性信息，就必須在外業(yè)采集這些離散點時加以說明和描述。說明和描述的方法可以借鑒大比例尺機(jī)助成圖中采用的數(shù)據(jù)字典技術(shù)。數(shù)據(jù)字典是描述屬性及空間數(shù)據(jù)間相互關(guān)系的字符集。利用GPS采集數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)字典帶有屬性和特征項，特征項反映了被測點的特征。如Tree表示樹，是孤立點，不與其他任何點相連；Road表示道路，則帶有Road的點要連起來。利用GPS采集數(shù)據(jù)時，一般都配有電子手簿或掌上電腦。測定了某位置后，可以在電子手簿上輸入其相應(yīng)的特征和屬性項。 利用GPS采集地籍空間數(shù)據(jù)是切實可行的，但實際應(yīng)用中要注意以下幾個問題:

（1）GPS定位模式和精度要與地籍信息系統(tǒng)匹配。GPS定位精度及模式多種多樣，確定GPS處理方法之前一定要仔細(xì)研究以達(dá)到地籍?dāng)?shù)據(jù)所需要精度。（2）坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。由于GPS定位采用的是WGS-84坐標(biāo)系，因此它測出的坐標(biāo)與一般的GIS(如地籍空間數(shù)據(jù))不相同，必須將WGS-84坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，我國目前絕大多數(shù)的GIS系統(tǒng)采用1954年北京坐標(biāo)系的平面投影方式，因此，要對WGS-84坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及投影變換，才能滿足地籍測量的要求。

二、GPS地籍測繪及其有關(guān)技術(shù)問題探討

1、地籍測繪的精度要求

（1）地籍控制測量精度要求

地籍控制測量必須遵循從整體到局部，由高級到低級分級控制(分級布網(wǎng)，但也可越級布網(wǎng))的原則。 地籍控制測量分為基本控制測量和地籍控制測量兩種。基本控制測量分一、二、三、四等，可布設(shè)相應(yīng)等級的三角網(wǎng)(鎖)、測邊網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)和GPS網(wǎng)等。在基本控制測量的基礎(chǔ)上進(jìn)行地籍控制測量工作，分為一、二級，可布設(shè)為相應(yīng)級別的三角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)和GPS網(wǎng)。地籍平面控制測量坐標(biāo)系統(tǒng)盡量采用國家統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，條件不具備的地區(qū)，可采用地方坐標(biāo)系或任意坐標(biāo)系。精度指標(biāo)是GPS網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的一個重要的量化指標(biāo)，它的大小將直接影響GPS網(wǎng)的布設(shè)方案、觀測計劃以及觀測數(shù)據(jù)的處理方法。地籍控制測量的精度是以界址點的精度和地籍圖的精度為依據(jù)而指定的。根據(jù)《地籍測t規(guī)范》規(guī)定，地籍控制點相對起算點中誤差不超過士0.05m.

（2）地籍碎部測量精度要求

地籍碎部測量即界址點和地物點坐標(biāo)、地類要素的獲取，包括定境界線，土地權(quán)屬界址線和界址點，房屋及其他構(gòu)筑物的實地輪廓，鐵路、公路、街道等交通線路，海岸、灘涂等主要水工設(shè)施的測繪。界址點是界址線或邊界線的空間或?qū)傩缘霓D(zhuǎn)折點，而界址點坐標(biāo)是在某一特定的坐標(biāo)系中利用測量手段獲取的一組數(shù)據(jù)，即界址點地理位置的數(shù)學(xué)表達(dá)。界址點坐標(biāo)的精度，可根據(jù)測區(qū)土地經(jīng)濟(jì)價值和界址點的重要程度來加以選擇。在我國，考慮到地域之廣大和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，對界址點精度的要求也應(yīng)有不同的等級。

2、GPS地籍控制網(wǎng)的建立

（1）布網(wǎng)原則與觀測方案的擬定

地籍控制測量就是測設(shè)地籍基本控制點和地籍圖根控制點，是為開展初始土地登記、建立基礎(chǔ)地籍資料、以及日常地籍的動態(tài)管理而布設(shè)的平面測量控制。根據(jù)國家土地局頒布的《城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程》要求，地籍平面控制網(wǎng)可布設(shè)為二、三、四等三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)及邊角網(wǎng)，一、二級小三角網(wǎng)(鎖)，一、二級導(dǎo)線網(wǎng)及相應(yīng)等級的GPS網(wǎng)，并且各等級地籍平面控制網(wǎng)點，根據(jù)城鎮(zhèn)規(guī)模均可作為首級控制。利用GPS技術(shù)進(jìn)行地籍控制，沒有常規(guī)三角網(wǎng)(鎖)布設(shè)時要求近似等邊。

1、基準(zhǔn)設(shè)計

GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)包括網(wǎng)的位里基準(zhǔn)、方向基準(zhǔn)和尺度基準(zhǔn)。而網(wǎng)的基準(zhǔn)的確定是通過網(wǎng)的整體平差計算來實現(xiàn)。GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計，一般主要是指確定網(wǎng)的位置基準(zhǔn)問題。確定網(wǎng)的位置基準(zhǔn)，可選網(wǎng)中一點的坐標(biāo)值并加以固定或給以適當(dāng)?shù)臋?quán)，或者網(wǎng)中的點均不固定，通過自由網(wǎng)偽逆平差或穩(wěn)擬平差，來確定網(wǎng)的位置基準(zhǔn)。這種以最小約束法進(jìn)行GPS網(wǎng)的平差，對網(wǎng)的定向與尺度沒有影響，平差后網(wǎng)的方向和尺度以及網(wǎng)的相對精度都是相同的，但網(wǎng)的位置及點位精度卻不相同。在網(wǎng)中選若千點的坐標(biāo)值并加以固定，或者選網(wǎng)中若千點的坐標(biāo)值并加以固定，或者選網(wǎng)中若干點的坐標(biāo)值并給以適當(dāng)?shù)臋?quán)，在確定網(wǎng)的位置基準(zhǔn)的同時，將對GPS網(wǎng)的方向和尺度產(chǎn)生影響，其影響程度與約束條件的多少及所取觀測值的精度有關(guān)。