黄洪波
上林县自然资源局 广西 南宁 530500
【摘 要】众所周知，GPS测绘技术也得到了很大的提高。目前，GPS技术已经被应用于各种领域当中，其中，应用最为广泛的领域是土地测绘工程。[1]GPS运用于土地测绘从而大大提高了土地测绘工程的工作效率与质量，充分显现出GPS测绘技术应用的优势及价值。传统的工程测绘模式已不能满足测量精度的要求，GPS技术是社会发展的产物，具有实时性强、精度高、效率高、成本低、操作简单等优点。本文分析GPS技术在土地测绘工程中的应用。
关键词：GPS技术；测绘工程；应用
前言
GPS是全球定位系统( Global Positioning System)的简称，GPS技术是一种全新的测量技术，与传统测绘技术相比较，它有着高精度优势，而且还大大提高了测绘工作的效率，在当今的土地测绘工程中，GPS测绘技术已得到广泛的应用[1]。
1 GPS测绘技术的概述
GPS（Global Position System——全球定位系统）是美国从20世纪70年代开始研制，耗资近200亿美元，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统[2]。目前来说，GPS已成使用最广泛、实用的指挥调度系统。随着科学技术飞速的发展，GPS给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。
2 GPS测绘技术的发展方向
2.1 网络RTK
实时网络RTK服务，是利用基准站的载波相位观测数据，与流动站的观测数据进行实时差分处理，并解算整周模糊度。
2.1.1 GPS RTK仪器的组成
一套GPS RTK的组成有：一台基准站，一台移动站，一台手簿，一个手簿铗，两根天线（一根配基准站、另一根配流动站），四个电池（基准站、流动站各配两个电池），一根对中杆，一个三脚架，一片铝盘，一个仪器箱等；这就是一套标配的GPS RTK。前几年的话还要有个外挂电台和电瓶，但目前已把电台内置于基准站当中。根据不同的工程测量需要加配的仪器部件有所不同，按土地测绘工程所需，可选加配强制对中杆、测距仪等，但在绝大部分的土地测绘工程当中，都是使用标配的进行测量的。在目前的土地测绘工程中很少摆设基准站进行测量，而是直接使用流动站通过账号连接CORS站进行测量的，这样不仅省时（进行户外测量时不用花时间去摆设基准站），双省力（进行户外测量时不用带基准站、三脚架、发射天线等等，减少了很多重量）。
2.1.2 网络RTK的设置
RTK有两种工作模式：一种是电台模式（分为内置电台和外挂电台两种），另一种是网络模式。这里主要讲的是网络RTK的设置如下：点击工作模式[新建]进入编辑工作模式创建界面：是否设置RTK：选择“是”→工作方式：选择“自启动移动站|”→数据接收方式：选择“网络”→通信协议：选择“CORS”→域名/IP地址：选择“221.7.253.76”→端口：选择“16781”→APN：选择“3gnet”→源列表：选择“BDSRTCM3-85h”→开机自动登录：选择“是”→高度截止角：选择“10” →PDOP限制：选择“6.0”→RTK频率:选择“1HZ”→安全模式:选择“正常模式”→电离层模型:选择“免打扰”。目前使用网络RTK进行土地测绘时，常用的坐标系有四种：(1)Asia/China/China Beijing 54、(2)Asia/China/China Xian 80、(3)Asia/China/WGS84、(4)Asia/China/China CGCS 2000；但目前大力推广和普及使用的坐标系是Asia/China/China CGCS 2000，目前我们广西省南宁市普遍使用的中央子午线是108°（3度带第36带）高斯-克吕格投影坐标。
2.2 精密单点定位
精密单点定位技术是采用双频载波相位观测，要求外部提供精确的轨道和卫星时钟差。精密单点定位技术， 也称PPP技术。PPP技术，无需用户自行设定的地面基准站，单机操作，定位不受距离的限制，操作灵活，成本低[3]。该技术操作很简单。所以它得到了广泛的应用。
3 GPS测绘技术的特点
与传统的测量技术相比，GPS测绘技术所具有的优点有：
（1）精确度高。全球定位系统测绘技术，在实际应用中，无论是动态测绘操作还是静态测绘操作[4],都可以打破传统的测绘操作模式，其精度可以控制在标准范围内，在300～1500m工程精密定位中，1h以上观测的解其平面位置误差小于1mm，与ME5000电磁波测距仪测定的边长比较，其边长较差最大为0.5mm，较差中误差为0.3mm[5]。
（2）高效率。一方面，传统测绘技术往往需要花费较长的时间，同时对于人力和物力需求也较大。随着现代科技的不断发展，测绘技术软件也应运而生。另一方面，观测时间短。
（3）功能性强。一方面具有良好的抗干扰性和保密性。同时，使用GPS技术测量时不需要观测站之间互相通视，只要求观测站的上空开阔，是为了接收GPS卫星信号不受干扰。这种优点不仅可以大大降低测量工作的成本和时间，而且使得测量点位的选择更加灵活。
（4）操作简便。在利用GPS技术进行测量时，测量人员主要负责仪器的安装和调换、仪器高度的调整和仪器工作状态的监视，其他由仪器自动完成卫星采集、跟踪和观测等工作。另一方面，GPS用户接收机一般较轻、较小，携带方便，大大降低了测量人员的工作力度和劳动强度，使得野外测绘作业变得很轻松。
（5）全天候作业。使用GPS 测绘技术进行土地测绘是不受时间的影响，可以全天24小时不间断的进行测量，一般也不受天气状况的影响，但在雷雨天气要注意防雷电，最好不要在雷雨天气进行GPS测量，要注意安全为主。
（6）持续的全球地面覆盖，可全球，全天候连续实时进行土地测绘[6]。
4 GPS技术应用在土地测绘工程中的应用。
4.1 GPS技术在地籍测量及不动登记测量中的应用
土地测绘的主要任务是地籍测量，即整个测区的控制测量。土地测绘是土地管理的重要组成部分，地籍调查结果的准确性将决定土地管理的有效性[7]。因此，目前对地籍测量及不动登记测量非常重视，在地籍测量及不动登记测量的实施过程中，我们必须采用先进的技术手段来避免进行地籍测量、不动登记测量时出现的各种问题，从而提高地籍测量及不动登记测量的有效性。它在地籍测量中得到了广泛的应用[8]。
4.2 GPS对土地基本控制点的测设
在土地测绘工程中关键的任务是要对土地的基本控制点进行测设。意在进行土地的登记，建立土地基本信息，管理土地的日常动态。
由于 GPS 在土地测绘过程中不需要通视，只需上空空旷，因此控制点布置具有广泛的选择范围，其网络结构对精度的影响也相对较小[9]。
4.3 GPS技术在矿山勘测定界、土方量测量中的应用
在矿山测量中，矿界的定界测量和土方量测量是非常重要的。采矿勘测定界数据的准确性，土方测量成果会影响工程造价的预算和方案的选择[10]。假如现在我们还在使用传统的测量仪器来进行土方量测量不仅工作量大、周期长，而且测量精度较低，还会影响到后期矿山施工方案的选择。使用GPS测绘技术进行矿山勘测定界、土方量测量时，测量所得到界址点的坐标、勘测定界范围内的高程数据非常精准。因此测量所得到的土方量数据和实际的土方量无限接近。目前进行矿界、土方量测量普遍使用GPS—RTK技术进行测量，在测量之前设置好使用的坐标系、中央子午线、杆高等，特别要注意设置的杆高要与对中杆的标尺高度一致，否则会影响高程数据的准确度，从而影响到土方量的准确性，通常设置的杆高为1.8米。目前也有不少有条件、有实力的单位和公司使用带有GPS卫星定位的无人机进行航空摄影测量，进行航测工作效率非常高。
4.4 GPS技术在地形测量中的应用
GPS技术在地形测量中已得到了广泛的应用，因为地形测量的难度系数比较高，测量要求也比较精细。地形测量首先把要测量地形的红线总范围测下来；其次要测总范围内所有的建筑物、道路、沟渠、田埂、电线杆……等等现状；其次还要测红线范围内的高程点（一般每隔5—10米的距离布高程点）。现在测量工作人员也是普遍使用GPS—RTK技术进行地形测量的，但也有不少有条件、有实力的单位和公司使用带有GPS卫星定位的无人机进行航空摄影测量，进行航测工作效率非常高。
4.5 GPS技术在放样测量中的应用
放样测量包括建房用地范围放样、红线范围界址点放样、公路用地征地边线放样……;其中公路用地征地边线放样测量作业难度比较大，因为公路用地征地边线经过的地形比较复杂（如水田、果园、山林、坑塘水面、河流等等），而且路程比较远，而且GPS技术不要求观测站点之间相互通视。因此， 使用GPS技术进行放样测量可以大大的提高工作效率。在进行放样之前要提前做好一些准备工作，先确认要进行放样测量的项目的点坐标是使用什么坐标系，如果还不是2000国家大地系的话，要进行坐标系转换，同时打印好要进行放样测量的图纸，以备放样测量时使用，然后把已转换成2000国家大地坐标的图件坐标制做成.dat坐标文件，然后导入GPS—RTK的手簿里，再打开手簿里的测量软件→新建工程→设置好坐标系、中央子午线、杆高等等，最后把.dat坐标文件导入该工程当中进行放样测量。
4.6 GPS技术在征地测量中的应用
征地测量包括征地外围测量和征地内分测量；征地外围测量就是征地总范围测量，征地外围测量工作量比较小，作业难度系数比较低；但征地内分测量（分户测量）工作量比较大，作业难度系数比较高；因为征地内分测量的地块非常复杂，测量的点数也非常之多。目前 GPS 测量技术具有操作简单、精度高、效率高、功能强、全天候作业等特点，在征地量中应用GPS 技术是时代的需要，也是土地测量工作的需要。目前，征地测量普遍使用GPS网络RTK技术进行征地测量，但也有少数有实力、有条件的单位或公司使用带有GPS卫星定位无人机进行航空摄影测量，得到带有坐标的影像图后，根据影像图里的界线，使用计算机里的绘图软件进行勾图，然后再使用GPS—RTK技术进行实地抽样复测审核。在2018年的土地确权当中就是使用带有GPS卫星定位无人机进行航空摄影测量后，再使用GPS网络RTK技术进行实地抽样复测审核的，还有2019年进行的第三次全国土地调查也是使用带有GPS卫星定位无人机进行航空摄影测量的，然后再根据所得到的带有坐标的影像图斑进行实地调查。
4.7 GPS技术在土地整理项目中的应用
旱改水是土地整理项目其中之一，在旱改水项目测量中，需要把种植水稻、种植果树、种植玉米等逐个种类分别测量出来，并要在测绘图纸中标记地块的种植种类；旱改水项目测量，需要测量的地块多、地块形状复杂、地块不集中等，使得测绘难度加大，因此，只有使用GPS RTK技术进行旱改水项目测量，才能大大的提高了工作效率，使得测绘工作人员省时双省力。
4.8 GPS RTK技术的应用
进行土地测绘过程中采用GPS网络RTK技术，不受天气和视线等条件的限制，可以全天候进行测量，从而测量工作的效率得到了很大提高，同时得到的测量数据精准度很高，将误差控制在最小的范围之内。在建设用地的测量中，界址点的坐标、界址点的高程获取十分精确。该项技术也可在建设用地范围的界址点坐标进行放样测量，可快速、精准的把该建设用地范围的界桩一一找出。同时可将土地使用的界限范围进行高程测量，也可将计算用地面积进行深度的了解，为工程测绘提供了较多的帮助。其次，土地利用动态的检测工作当中，GPS测量技术起到了非常大的作用。GPS测量技术起到了非常大的作用的工作。目前的新型技术在应用过程中，能够将检测的速度、精度进行充分的检测，总体上达到省时省力的特点，能够在真正意义上完成实时动态检测的目的，最终保持工程测绘的真实性，不会出现以往的各种错误数据和虚假报告。
5 数据分析
GPS测量数据的分析、处理基本是需内业对测量数据进行分析、处理的。经过户外使用GPS技术进行工程测量后，回到办公室需从GPS RTK的手簿当中导出测量数据，使用数据线连接GPS RTK手簿与计算机，通过数据线连接传入计算机中，再使用计算机中的绘图软件（如Auto CAD、南方Cass、SuperMap Deskpro等等）进行数据分析、绘制成图，从而完善GPS技术测量成果中的数据库。
6 结语
目前，GPS技术已应用于经济建设和科学技术的许多领域，并在土地测绘中得到广泛应用，极大地推动了土地测绘的进步。同时在土地测绘工程中的应用具有十分重要的作用。
参考文献
[1] 张蓓. 我国现代测绘技术与土地测绘分析，[M]. 内蒙古：内蒙古测绘院，2015.
[2] 李勇. 全球定位系统及其在工程测量中设计应用，[J]. 北京：中国科技信息，2005,8(3): 5-7.
[3] 彭利、王玲、黄文德、满小三，北斗双频/三频静态精密单点定位性能比较与分析.[S]，湖南:湖南大学电气与信息工程学院，2017.
[4] 赵秀敏、刘杰. 试论GPS测绘技术在测绘工程中的应用.[M].居舍.2018.
[5] 张广辉. 基于Android系统的移动GIS技术应用研究与开发.[M].北京：华北电力大学，2017.
[6] 林长进、薛奕忠、李洪军主编.工程测量学.[M].北京.北京出版社.2008.
[7] 王侬、廖元焰主编.地籍测量[M].北京：测绘出版社.2008.
[8] 张培豪. 关于GPS在地籍测量中的应用.[M]. 湖南：邵阳学院，2017.
[9] 郭群长、李仲勤、李辉编著.大地测量学概论[M].成都：西南交通大学出版社.2011.
[10] 王树亮. GPSRTK技术在矿山土方量精确测定中的应用实践.[M]. 山东：山东煤炭科技，2018.