摘要:本文提出了獲取土地使用變化信息的新方法，即運用移動差分GPS技術。經實驗證明，和傳統測量方法相比, 此方法具有操作方便、準確、快速的優點, GPS數據輸入 GIS后能夠快速成圖。

　　關鍵詞:土地測量,差分GPS技術,應用

　　1.引言

　　GPS是基于空中衛星的無線電導航系統。此系統可以給全球提供高精度、實時、連續、全天候的時間信息、三維速度和三維位置。能對多方面的需要進行滿足，能使用太陽進行運動定位或靜態定位。目前，此技術發揮著極大的作用，在勘測石油地質、調查和管理地球資源、規劃城鎮、調查和測繪土地等領域被廣泛運用。

　　2.土地測量及其分類

　　土地測量的測繪對象是指土地的使用現狀、面積、權屬和位置等,是對土地及其附屬物的使用現狀、權屬、質量、面積、位置和界線等幾何形狀與基本情況進行調查與測量。

　　根據不同的區域,我國地籍調查可分成農村地籍調查和城鎮地籍調查。城鎮地籍調查的成圖比例尺比較大 (>1∶5 000),農村地籍調查是土地利用現狀調查和權屬調查相結合進行的,一般成圖的比例尺是1∶10 000,使用3°投影帶,經緯度標準分幅。城鎮土地測量要求的精度高,主要是測量界址點的空間坐標,一般是用航片解譯來完成農村土地測量,相對的測繪精度較低(誤差<±8 m)。

　　另外,土地測量也可分成變更土地測量和初始土地測量,前者是重新測量已產生變化的地籍要素，保持地籍圖的現實性;后者是變更土地測量的基礎，也是首次進行的測量工作。

　　一般土地測量對高程的要求不高，只對地籍要素的平面位置進行測定;因為土地具有經濟性和法律性,所以地籍圖一定要保持其現勢性和準確性。作為一種新興的高精度定位工具, GPS將會給土地測量工作帶來諸多方便。

　　3.差分GPS 技術在土地測量中的應用

　　圖解法與解析法是城鎮土地測量的傳統方法。圖解法是采用航空攝影、經緯儀或平板儀等測量儀器把地籍要素和界址點的位置直接測繪于圖上;解析法是采用經緯儀、平板儀等常規測量儀器或電子手簿和全站儀,根據現場采集的距離和角度對界址點坐標進行解算的方法。該法得到的是界址點及其他地籍要素的坐標。

　　差分 GPS(DGPS)在實際的外業測量中,能夠按照精度要求的不同,使用實時動態差分(RTK)、動態差分定位、快速靜態差分定位或靜態差分定位等不同的作業模式，是一種近幾年才發展起來的新測量方法。其中的RTK技術可以實時的給出差分定位結果,減少野外觀測時間,歷時少于1S，在野外實時獲取的定位精度為厘米級。最重要的是,因為RTK技術能夠實時給出每一歷元的定位結果,所以測量人員能夠對測站和基準站的解算結果與觀測結果的收斂與質量情況進行監測, 避免了誤差造成的重測工作量，提高了GPS測量工作的高效性和可靠性。

　　4. GPS外業測量工作的實施

　　4.1準備工作

　　準備工作有，組建作業隊伍和制定野外測量的操作規程、熟練使用差分處理軟件、熟練掌握GPS接收機的操作方法等。在對土地調查的各種復雜情況進行分析的基礎上，制定與GPS測量特點相適應的操作規程。

　　4.2評價并加密現有的測繪控制網

　　若測區內的GPS測繪控制點密度不夠或根本沒有，加密或引點能夠通過GPS靜態差分定位技術來進行;若測區內的標控制點和WGS84GPS控制點數量足夠，則完全可以滿足我們的需要;若是單機絕對定位GPS測量，則無需要任何測繪控制點，但考慮到土地詳查等等GIS數據和GPS數據在疊加配準時要進行坐標轉換以及差分的計算要求，測區內就需要有一定數量的測繪控制點。

　　4.3數據在測量中的組織和編碼

　　可以對每臺移動測站 GPS 接收機進行編碼，進行測量的每一臺移動接收機的數據文件名都需包含文件序號、機號、日期等信息，以便數據的存檔管理和內業處理，從而避免差分處理時數據管理的混亂。例如，文件名為O922O7O3.mob，表示測量時間為9月22日，7號機第3個數據文件。再者，除了要在野外測量中對變化邊界的空間坐標進行采集外，還要對土地利用類型、權屬等屬性信息進行采集。所以應該以和土地詳查中的編碼原則一致為原則，在測量前對各屬性進行統一的編碼。

　　4.4建設基準站

　　若有足夠數量的GPS測量控制點在測區內,就可以把基準站設置在測區中心位置。要求基準站的附近沒有強電磁干擾(如高壓線、變電站等)，沒有樹木和高大建筑物等地物的遮擋。在已知點上用三角架把GPS抗多路徑效應的天線架好，三角架的垂直和水平方向要調平并和已知點對準，將GPS接收機打開進行初始化，把天線視角(基準站一般為1O°)和采樣率(等于或大于移動站)等參數設置好。準備工作一旦完成 就開始采樣。

　　4.5識別并標識變化圖斑

　　測量之前先把變化地塊的大致位置識別出來并標識在圖上，便于野外測量時使用。在某項目中，變化地塊的空間分布的發現是通過對土地詳查數據和遙感數據進行復合分析來進行的。此外，能夠按照現場詢問和用地申報文檔的方法來識別那些采用遙感手段無法發現的變化。

　　4.6使用移動站 GPS接收機對數據進行采集

　　對于道路、水渠等線狀地物，在測量中要把天線放在其中心線上，并把該線狀地物的屬性信息記錄下來，輸入到GPS接收機;若一個地塊的部分產生了用地類型變化，就要測量變化邊界，從起點開始，沿邊界把天線移動到終點。將當前文件的記錄終止，形成一個封閉的多邊形;若有點狀地物需要測量，可使用靜態差分的方法記錄數據。

　　4.7內業差分處理

　　內業差分處理需要完成的是按照移動站與基準站獲得的觀測量，根據GPS解算軟件對移動測站在WGS84坐標系下的坐標值進行解算。

　　5.后處理移動差分 GPS 技術

　　按照土地利用變更調查的精度要求和特點,需要選用動態差分作業模式。雖然基于載波相位的實時動態差分方法可以提供厘米級的定位精度,但它要求基準站和測站的基線長度小于15 km,在實際的測量工作中,也會因為地物遮擋等因素造成衛星失鎖。需要對整周模糊度進行重新求解,致使可靠性降低。由于基于C/A偽距碼的動態差分方法的精度可以達到米級，所以當測量過程中衛星出現失鎖時,就可以對衛星進行重新鎖定，而且時間很短(<1s),此外接收機的價格也比較低,因此我們認為基于偽距碼的差分GPS能夠滿足土地利用變更調查的需要。同樣處于投資的考慮,不采用實時差分方式而用后處理差分方式,能夠減少建設數據傳輸鏈的費用。

　　獲取土地使用的變化數據可以通過后處理移動差分方式來實現。例如測量工具可以采用Promark X-CM接收機。此機具備1O個接收通道,能接收C/A碼觀測量和L1載波,同時能進行實時動態差分、載波相位差分、移動差分、偽距靜態差分和位置差分，能夠接收RTCM差分信息。機器配置有4Mb內存, 便于野外連續作業，可以對記錄8 h 載波相位數據或30h 偽距碼進行連續觀測,另外還可提供多種數據接口與坐標系統，機身配置的差分處理軟件功能強大。

　　隨著CORS測量系統的完善，GPS測量在土地測量中使用將更加廣泛，極大提高土地測量精度及工作效率。

　　6.結束語

　　在獲取地籍數據時應用GPS 技術具有如下優勢：自動接收并存儲信息，內外業緊密結合，保證了成果的可靠性和提高了測量速度;測量結果是三維地理數據(WGS84 坐標系下)，相互間的關聯性好，易于共享;測量精度高，適合獲取土地使用變更數據的要求;野外操作簡便，儀器體積小，具有全天候的觀測能力，對測站之間的通視沒有要求，不受氣象條件和時間的限制。

　　參考文獻：

　　[1]蘭曉勝.淺析GPS-RTK技術在土地測量中的應用[J].中國科技縱橫 ,2010,(11).

　　[2]袁新強.淺談差分GPS(DGPS)技術的廣泛應用[J].山西建筑,2009,(14).

　　[3]胡志剛.花向紅.韓紅超.李振海 GPS-RTK技術在土地測量中的應用研究[J].測繪信息與工程,2007,(5).