【摘 要】本文对GPS 定位技术与定位理论进行了综合,分析目前常用的定位技术与方法能够获得的精度,探讨了GPS技术在土地勘界测量中的具体应用以供参考。
【关键词】GPS技术;土地勘界;测量
  1. 前言
  土地勘界是以土地征用、出让、划拨、农耕地转用、复垦、土地开发及土地使用规划等工作需要作为依据,实地测定土地的利用范围、界址位置,并描绘土地的使用现状及计算出用地面积[1]。土地勘界可以使审批建设用地的工作变得更科学、合理及准确。经过审查,并确认合格的土地勘界成果是签发土地登记证明的重要依据,也是地籍调查的重要基础资料。初期使用的土地勘界工具为常规的测量仪器,常规仪器的观测范围较小、测程短、测量精度较低,容易受到人为因素与外界环境的影响,此外,使用常规仪器的外出作业量大,测量人员的劳动强度相对较高[2]。而在土地勘界中应用GPS 技术,不仅可以将作业效率提高,也可以减少测量人员的工作强度,增加测量的精确度。本文分析了GPS技术在土地勘界的测量工作中的应用,以供参考。
  2.在土地勘界中的GPS技术与定位方法
  在GPS技术中,有不同的定位方法与定位技术,不同的技术与方法则拥有着不同的定位精度,与其相适应的定位领域也相差很大。在在土地勘界测量中,为了适应不同土地测量所要求的精度,需要选择适当的技术与方法。笔者对GPS 定位技术与定位理论进行了综合,将目前常用的定位技术与方法能够获得的精度与可能在土地勘界的测量工作中应用到的情况总结如下。
  2.1 GPS中局域差分的定位技术
  局域差分的GPS 定位技术指的是布设GPS 差分网于局部区域的范围之中,使处于局域范围之中的用户可以根据GPS 差分网中基准站所提供的更正信息,通过将更正信息进行平差,以求得自身的改正数[3]。局域差分技术的作用范围一般在200千米至300千米之内,精度可以达到1米级至3米级。在我国的沿海地区,已经建立了一部分局域差分网,而处于局域差分网范围之内的土地资源管理部门便可以使用GPS信标接收机对土地进行界址测量、动态资源监测、变更测量等。
  2.2 GPS中单点定位技术
  目前,有许多的GPS 手持接收仪及GPS导航型接收仪都运用到了单点定位的技术。当SA被取消时,单点定位的技术的定位精度一般可达10米。国内外最新研究显示,如采用GPS双频接收仪通过载波相位的方法进行测量,将测量结果进行单处理后,单点定位技术的精度可以达到1厘米;而经过单历元初始化后,其定位精度一般为10厘米至20厘米之间。在过去相当长的时间中,单点定位的技术已经取得了较好的发展,目前此项技术的应用已经趋于成熟,得到了更为广泛的使用,在一般的情况下,几乎可以用于所有土地管理的测量工作。随着GPS技术的现代化,GPS 接收仪的伪距测量精度也可以达到1米至2米。当前,如果在GPS手持接收仪当中运用到单点定位技术,可以满足测量土地利用所要求的变化靶区与高精度。
  2.3 GPS中静态定位技术
  静态定位技术分为两种,一种是常规的,另一种是快速的;常规的静态定位技术拥有最高定位精度,在一般的情况下,可达1厘米至2厘米,其最高精度可达亚毫米级。测量土地利用的变化、土地权属及勘界时,在各等级的控制网当中,都可以使用常规的静态定位技术。运用此技术虽然能够取得较高的精度,但是所需的观测时间较长,因为每个点所需的观测时间在半个小时以上,有的测量点甚至需要两个小时[4]。第二种静态定位技术为快速的静态定位技术,此定位技术也具有较高定位精度,使用GPS双频接收仪来测量地型时,一般都采用这类定位技术。测量地籍、土地利用的变化情况及土地权属时,都可以在各等级的控制网当中,应用快速静态定位技术,此技术不仅定位精度高,而且所需要的观测时间较短,在每个监测点的观测时间仅需几分钟,比常规的静态定位技术的作业效率更高。
  2.4 GPS-RTK 实时定位技术
  GPS-RTK 定位技术是以载波相位的观测值作为基础而建立的实时定位系统,如采用RTK 定位技术进行土地勘界,那么就需要将实时观测到的数据通过基准站传送给数据流动站,再由流动站将整周的模糊度求解出。GPS-RTK 定位技术已经被广泛应用于土地勘界当中,能够实时测定土地界址点,其定位精度可达到厘米级。将GPS-RTK 实时定位技术测量的数据录入 GIS 系统,能够及时获得较为精确的地籍图。
  3.土地勘界的测量中应选择合适的GPS技术
  3.1 权属界址的测量应选用的 GPS技术
  在土地勘界的测量当中,权属界址的测量是主要的工作。今后,在权属界址的测量工作当中应用GPS 技术将会成为一种大范围的趋势。测量权属界址时,应该根据不同的精度要求,而采取符合要求的测量技术与方法。在测量农村土地的权属界址时,测量定位精度的要求较低,在测量过程中最理想的定位技术是DGPS(差分全球定位) 技术。在沿海地区,如建立了局域网,则可以采用LADGPS(局域差分变形监测)定位技术。建成广域差分的系统之后,最优的选择是WADGPS(广域差分) 技术。此外,在经济水平发展较好的地区,可使用RTKGPS(实时动态) 技术或RTDGPS(常规实时动态差分) 技术。当精密的单点定位与GDGPS (高精度全球差分)定位技术发展成熟后,也可以考虑选择其一。在测量城镇土地的权属界址时,测量定位精度的要求较高,在测量的过程中还容易出现一些不利的观测条件,所以可以优先考虑选择GLONASS(俄罗斯格洛纳斯)的RTKGPS技术;此技术所需设备的成本较大,但应用此技术可以提高作业效率。此外,当建成RTK系统后,也可以选择RTKGPS技术。
  3.2 土地利用的数据库在更新时应选择的GPS技术
  要使土地勘界的数据保持现实性,调查土地变更是一项必要的手段。采用常规方法得到的变更数据是无法在土地利用的数据库中进行直接录入的,获取数据的成本较高,但处理数据的效率却很低;此外,还需要更正在建立数据库的过程中录入的出现错误的数据。因此,在调查土地利用的变更情况与更正错误数据时,将先进的GPS 技术引入具有非常重要的意义[5]。调查土地利用的变更情况与更正错误数据,测量定位精度的要求一般不会很高,如果要从技术要求与经济效益这两方面同时进行考虑,目前最优的选择是采用差分GPS技术。在沿海地区,如能接收到差分信号,那么也可以优先选择局域差分的定位技术。条件较好的单位也可以应用RTKGPS 技术、RTDGPS 技术、网络RTK技术、GDGPS 技术及LADGPS 技术,权衡应用单点定位GPS 技术。
  3.3 土地权属的界线放样应选择的 GPS技术
  土地权属的界线放样在土地勘界中是经常性工作,特别是在通讯较为困难的地区,应用GPS 技术将更能将其优势显示出来。在土地权属的界线放样工作中,可优先考虑采用GPS-RTK 实时定位技术。也可以根据精度要求的不同,具体采用LADGPS 技术或RTDGPS 技术。
  4. 结语
  在调查与利用土地的工作中,对境界进行精确确定显得十分重要;在一方面来看国境界线必须准确,因为它是国家主权的象征;另一个方面,各省各地区的行政界线为土地调查当中的范围分析指标,根据这些指标,统计出耕地面积的变化总量,再将各省各地区的变化量进行汇总整理,最终将全国耕地面积的变化总量统计出来,为国土资源部制定相关政策提供有效依据。由于不同境界线具有不同的走向,而山区走向型的境界线一般地形比较复杂,例如江河的中心线与沿山脊线等;这些区域通行困难,且相邻的界址点距离较长,更不能相互通现。而对这一类界址点的测量,可以采用GPS技术,GPS技术对于复杂地形的测量具有一定的优势。目前,省、市及县的勘界已经基本完成,部分国有农场林场与国境线正在勘测当中,GPS技术在土地勘界测量中的重要作用已得到发挥,但在土地勘界的过程中需要根据实际的情况选择适当的GPS技术,以保证勘测的精度符合标准。
  参考文献
  [1]蔡韵.浅析 GPS 技术在土地测绘中的应用[J].价值工程,2011,6(13):93-94
  [2]王彬.浅谈 GPS 技术在土地勘界测量中的应用技术分析[J].科技风,2009,7(2):169-170
  [3]黄钊.基于 GPS 技术的土地管理应用研究[J].科技创新导报,2009,30(2):97-98
  [4]鲍桂叶. GPS 技术在土地利用动态监测中的应用[J].科技资讯,2009,7(23):64-65
  [5]郑泽忠,范东明,杨武年,曹云刚. 3S集成技术在土地利用动态监测中的应用[J].西南 交通大学学报,2009,42(4):410-413