摘要：全球定位系统GPS已被广泛应用，而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。我国自主的导航定位系统整体方案目前已付诸实施，与国际先进系统的自主系统在理论、整体方案设计、关键技术上有了长足的发展。本文对GPS进行了描述和说明并主要分析了GPS技术在我国的发展以及在测绘中起到必不可少的作用，本文从五个方面去探讨GPS技术在土地测量中的应用。
关键词：全球定位系统GPS； 地籍测量；勘测定界
Abstract: the global positioning system GPS is widely used, and the general development trend is for real-time applications with high precision service. Our country free navigation and positioning system overall scheme has now put into practice, and the international advanced system of independent system in theory, the overall program design, and key technology has developed rapidly. This paper describes and explains the GPS and mainly analysis the GPS technology in the development of our country and in play an essential role of surveying and mapping, this paper discussed from five aspects to GPS technology in land measurement of application.
Keywords: global positioning system GPS; Cadastre survey; Survey for the
中图分类号：P228.4文献标识码：A 文章编号：
1 全球定位系统（GPS）
全球定位系统（global positioning system,GPS）是美国从20世纪70年代开始研制的，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，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。GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，受到广大用户的信赖，并成功的应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘查、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益、良好的抗干扰性和保密性等显著特点。90年代以来GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合，在空间定位技术方面引起了革命性的变革。GPS测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间，从静态扩展到动态，从事后处理扩展到实时（准实时）定位与导航，从而大大拓宽了它的应用范围。GPS除了应用于军事方面和传统的大地测量、工程测量、航空摄影测量等多种学科外，还在车载导航、地震监测系统、气象学、捕鱼业、放牧、登山旅游等方面广泛的应用。
2 GPS系统的组成
GPS有三个独立的部分组成
空间部分：21颗工作卫星，三个备用卫星。
地面监控部分：一个主控站，三个注入站，五个监测站。
用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，已获得必要的导航和定位信息，井数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。
3 GPS定位原理
GPS系统采用高轨测距体制，以观测站至GPS卫星之间的距离作为基本观测量。为了获得距离观测量，主要采用两种方法：一是测量GPS卫星发射的测距码信号到达用户接收机的传播时间，即伪距测量；一是测量具有载波多普勒频移的GPS卫星载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差，即载波相位测量。采用伪距观测量定位速度最快，而采用载波相位观测量定位精度最高。通过对4颗或4颗以上的卫星同时进行伪距或相位的测量即可推算出接收机的三维位置。
按定位方式，GPS定位分为单点定位和相对定位（差分定位）。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量。相对定位（差分定位）是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量。
静态定位中，GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，利用GPS卫星在轨的已知位置，解算出接收机天线所在位置的三维坐标。接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包，构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。对于观测大地型接收机来说，两个单元一般分成两个独立的部件，观测时将天线单元安置在观测站上，接收单元置于观测站附近的适当地方，用电缆线将两者连接成一个整机。也有的将天线单元和接收单元制作成一个整体，观测时将其安置在测站点上。
4 GPS在地籍测量中的应用
(1)GPS在地籍控制测量中的应用。
GPS卫星定位新技术的迅速发展，给地籍控制测量工作带来了巨大影响。应用GPS进行控制测量，不要求通视，这样避免了常规控制测量工作点位选取的局限条件，并且GPS网状结构对GPS网精度的影响也甚小。正由于GPS具有布点灵活、全天候、速度快、精度高等优点，才使GPS技术在国内各省市的城镇地籍控制测量中得以广泛应用。根据国家土地局颁布的《城镇地籍调查规程》要求，地籍平面控制网可布设为二、三、四等三角网和边角网，一、二级小三角网（锁），一、二级导线网及相应等级的GPS网，并且各等级地籍平面控制网点，根据城镇规模哪个等级网均可作为首级控制。四等网中最弱相邻点的相对点位中误差及四等以下网最弱点（相对于起算点）的点位中误差≤5?。利用GPS技术进行控制测量，没有常规三角网（锁）布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求，只要使用的GPS仪器精度、边长、点位满足所测GPS网的要求，严格按GPS测量各等级作业的基本要求，那么所布设的GPS网精度就完全能够达到地籍规程要求。
(2)GPS技术引入地籍细部测量。
地籍细部测量是地籍调查不可分割的组成部分。地籍细部测量在地籍控制测量的基础上进行，其目的是测定每宗地的权属界址点位置、形状、面积等基本情况。对于城镇街坊外围界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为10?，城镇街坊内部隐蔽界址点间距允许15?误差。利用GPS-RTK技术完全能满足上述精度要求，建议在适合布设GPS点的部分测区使用该项技术。
(3)GPS技术在土地勘测定界中的应用。
土地勘测定界是根据土地征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发整理及复垦等等工作的需要，实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状、计算用地面积，以及为国土资源管理部门用地审批和地籍管理提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。它是保证建设用地审批科学、合理、准确的手段。对宗地面积大、地形复杂、权属地类等界线较多的情况下采用RTK技术极大的方便了工作、降低了劳动强度、缩短了工作时间、提高了精度、达到了事半功倍的效果。应用RTK技术最能发挥其作用的是线性工程用地勘界工作。如在锦阜高速公路(锦州至阜新)用地勘界中，路线全长117km，大部分是山区，地形地貌复杂，通视条件极差，野外作业条件十分艰苦。采用常规测量方法不仅费时费力，而且工作量大，很难开展工作。设计单位只提供了12个D级GPS控制点，两点之间相距10km。采用RTK技术可以不加密控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度并快速地进行高速公路用地边界的放线和用地范围内权属地类等各种界线的采集。极大地缩短了工作时间、提高了劳动效率。
5 结语
通过以上对GPS测量技术应用的分析，可以看出GPS技术在基础测绘中的具体传统测量无可比拟的优势，但由于其技术特点，该技术也存在一定的问题。
(1)空中环境影响。中午时间卫星信号受电离层干扰大，共用卫星数少，因而初始化时间长甚至不能初始化，也就无法进行测量。
(2)数据链传输受干扰和限制、作业半径比标称距离小。RTK数据链传输易受到障碍物，如高大山体、高大建筑物和各种高频信号源的干扰，传输过程中衰减严重，影响作业精度和作业半径。
因此，在开展土地测绘工作时，应根据实际情况合理运用GPS测量技术。
参考文献
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