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摘要：土地管理工作的基础是地籍管理，地籍测绘是获取地籍管理信息的重要途径。GPS技术具有全天候、精度均匀等优点，且选点、埋石比常规方法更具灵活性，它不象常规三角网那样要求网型和点位通视的条件十分苛刻，并能大大提高地籍测量首级控制网布设的精度和效率，因此在地籍控制测量中已经广泛采用GPS技术。
关键词：GSP技术；地籍测绘；数据
一、GPS简介
1、GPS构成
GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。
(1)GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道平面的倾角为550，卫星的平均高度为20200km，运行周期为llh58min，卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号，导航定位信号中含有卫星的位置信息，使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻，在高度角150以上，平均可同时观测到6颗卫星。最多可达到9颗。
(2)GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据，计算各卫星的轨道参数、钟差参数等，并将这些数据编制成导航电文。传送到注入站，再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。
(3)GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。
2、GPS定位原理
GPS定位是根据测量中的距离交会定点原理实现的。在待测点O设置GPS接收机，在某一时刻tk同时接收到3颗(或3颗以上)卫星S1、s2、S3所发出的信号。通过数据处理和计算，可求得该时刻接收机天线中心(测站点)至卫星的距离p1、p2、p3。根据卫星星历可查到该时刻3颗卫星的三维坐标(Xj，Yj，zj)，j=1，2，3，从而由下式解算出Q点的三维坐标(X，Y，z)。
3、GPS测量的特点
相对于常规测量来说，GPS测量主要有以下特点：
①测量精度高。GPS观测的精度明显高于一般常规测量，在小于50km的基线上。其相对定位精度可达lxl0-6，在大于1000km的基线上可达lxl0-8。
②测站间无需通视。GPS测量不需要测站间相互通视。可根据实际需要确定点位，使得选点工作更加灵活方便。
③观测时间短。随着GPS测量技术的不断完善，软件的不断更新，在进行GPS测量时，静态相对定位每站仅需20min左右。动态相对定位仅需几秒钟。 ④仪器操作简便。目前GPS接收机自动化程度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中、整乎、量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。
⑤全天候作业。GPS卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间、任何地点连续进行观测。一般不受天气状况的影响。
⑥提供三维坐标。GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标，其高程精度已可满足四等水准测量的要求。
二、GPS在地籍测绘中的应用范围
GPS作为一种当前最先进的定位工具正成为地籍信息十分重要的数据采集工具。近几年来，GIS型GPs接收机用于采集地面上的位置数据及详细的属性信息正日益发展。GPS只提供地理空间位置，地籍空间数据还应该包括属性信息。例如地籍信息系统中一条道路包括了该路的一系列点的空间坐标及该道路的属性信息(宽度、等级等)，而GPS只能在外业采集到一系列离散点的空间坐标。要想让这些点连成道路并知道其属性信息，就必须在外业采集这些离散点时加以说明和描述。说明和描述的方法可以借鉴大比例尺机助成图中采用的数据字典技术。数据字典是描述属性及空间数据间相互关系的字符集。利用GPS采集数据时，数据字典带有属性和特征项，特征项反映了被测点的特征。如Tree表示树，是孤立点，不与其他任何点相连；Road表示道路，则带有Road的点要连起来。利用GPS采集数据时，一般都配有电子手簿或掌上电脑。测定了某位置后，可以在电子手簿上输入其相应的特征和属性项。利用GPS采集地籍空间数据是切实可行的，但实际应用中要注意以下几个间题：
(1)GPS定位模式和精度要与地籍信息系统匹配。GPS定位精度及模式多种多样，确定GPS处理方法之前一定要仔细研究以达到地籍数据所需要精度。(2)坐标系统的转换。由于GPS定位采用的是WGS-84坐标系，因此它测出的坐标与一般的GIS(如地籍空间数据)不相同，必须将WGS-84坐标进行转换，我国目前绝大多数的GIS系统采用1954年北京坐标系的平面投影方式，因此，要对WGS一84坐标进行坐标转换及投影变换，才能满足地籍测量的要求。
三、GPS地籍测绘中有关技术问题的探讨
1、地籍测绘的精度要求
(1)地籍控制测量精度要求
地籍控制测量必须遵循从整体到局部，由高级到低级分级控制(分级布网，但也可越级布网)的原则。地籍控制测量分为基本控制测量和地籍控制测量两种。基本控制测量分一、二、三、四等，可布设相应等级的三角网(锁)、测边网、导线网和GPS网等。在基本控制测量的基础上进行地籍控制测量工作，分为一、二级。可布设为相应级别的三角网、测边网、导线网和GPS网。地籍平面控制测量坐标系统尽量采用国家统一坐标系统，条件不具备的地区，可采用地方坐标系或任意坐标系。精度指标是GPS网技术设计的一个重要的量化指标，它的大小将直接影响GPS网的布设方案、观测计划以及观测数据的处理方法。地籍控制测量的精度是以界址点的精度和地籍图的精度为依据而指定的。根据《地籍测t规范》规定，地籍控制点相对起算点中误差不超过士0.05m。
(2)地籍碎部测量精度要求
地籍碎部测量即界址点和地物点坐标、地类要素的获取。包括定境界线，土地权属界址线和界址点。房屋及其他构筑物的实地轮廓。铁路、公路、街道等交通线路，海岸、滩涂等主要水工设施的测绘。界址点是界址线或边界线的空间或属性的转折点，而界址点坐标是在某一特定的坐标系中利用测量手段获取的一组数据，即界址点地理位置的数学表达。界址点坐标的精度，可根据测区土地经济价值和界址点的重要程度来加以选择。在我国，考虑到地域之广大和经济发展不平衡，对界址点精度的要求也应有不同的等级。
2、GPS地籍控制网的建立
(1)布网原则与观测方案的拟定
地籍控制测量就是测设地籍基本控制点和地籍图根控制点，是为开展初始土地登记、建立基础地籍资料、以及日常地籍的动态管理而布设的平面测量控制。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、三边网及边角网。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，根据城镇规模均可作为首级控制。利用GPS技术进行地籍控制，没有常规三角网[锁]布设时要求近似等边。
(2)、基准设计
GPS网的基准包括网的位里基准、方向基准和尺度基准。而网的基准的确定是通过网的整体平差计算来实现。GPs网的基准设计。一般主要是指确定网的位置基准问题。确定网的位置基准，可选网中一点的坐标值并加以固定或给以适当的权，或者网中的点均不固定，通过自由网伪逆平差或稳拟平差，来确定网的位置基准。这种以最小约束法进行GPS网的平差，对网的定向与尺度没有影响，平差后网的方向和尺度以及网的相对精度都是相同的，但网的位置及点位精度却不相同。在网中选若千点的坐标值并加以固定，或者选网中若千点的坐标值并加以固定，或者选网中若干点的坐标值并给以适当的权，在确定网的位置基准的同时，将对GPS网的方向和尺度产生影响，其影响程度与约束条件的多少及所取观测值的精度有关。
关键词：GSP技术；地籍测绘；数据
一、GPS简介
1、GPS构成
GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。
(1)GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道平面的倾角为550，卫星的平均高度为20200km，运行周期为llh58min，卫星用L波段的两个无线电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号，导航定位信号中含有卫星的位置信息，使卫星成为一个动态的已知点。在地球的任何地点、任何时刻，在高度角150以上，平均可同时观测到6颗卫星。最多可达到9颗。
(2)GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据，计算各卫星的轨道参数、钟差参数等，并将这些数据编制成导航电文。传送到注入站，再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。
(3)GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。
2、GPS定位原理
GPS定位是根据测量中的距离交会定点原理实现的。在待测点O设置GPS接收机，在某一时刻tk同时接收到3颗(或3颗以上)卫星S1、s2、S3所发出的信号。通过数据处理和计算，可求得该时刻接收机天线中心(测站点)至卫星的距离p1、p2、p3。根据卫星星历可查到该时刻3颗卫星的三维坐标(Xj，Yj，zj)，j=1，2，3，从而由下式解算出Q点的三维坐标(X，Y，z)。
3、GPS测量的特点
相对于常规测量来说，GPS测量主要有以下特点：
①测量精度高。GPS观测的精度明显高于一般常规测量，在小于50km的基线上。其相对定位精度可达lxl0-6，在大于1000km的基线上可达lxl0-8。
②测站间无需通视。GPS测量不需要测站间相互通视。可根据实际需要确定点位，使得选点工作更加灵活方便。
③观测时间短。随着GPS测量技术的不断完善，软件的不断更新，在进行GPS测量时，静态相对定位每站仅需20min左右。动态相对定位仅需几秒钟。 ④仪器操作简便。目前GPS接收机自动化程度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中、整乎、量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。
⑤全天候作业。GPS卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间、任何地点连续进行观测。一般不受天气状况的影响。
⑥提供三维坐标。GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标，其高程精度已可满足四等水准测量的要求。
二、GPS在地籍测绘中的应用范围
GPS作为一种当前最先进的定位工具正成为地籍信息十分重要的数据采集工具。近几年来，GIS型GPs接收机用于采集地面上的位置数据及详细的属性信息正日益发展。GPS只提供地理空间位置，地籍空间数据还应该包括属性信息。例如地籍信息系统中一条道路包括了该路的一系列点的空间坐标及该道路的属性信息(宽度、等级等)，而GPS只能在外业采集到一系列离散点的空间坐标。要想让这些点连成道路并知道其属性信息，就必须在外业采集这些离散点时加以说明和描述。说明和描述的方法可以借鉴大比例尺机助成图中采用的数据字典技术。数据字典是描述属性及空间数据间相互关系的字符集。利用GPS采集数据时，数据字典带有属性和特征项，特征项反映了被测点的特征。如Tree表示树，是孤立点，不与其他任何点相连；Road表示道路，则带有Road的点要连起来。利用GPS采集数据时，一般都配有电子手簿或掌上电脑。测定了某位置后，可以在电子手簿上输入其相应的特征和属性项。利用GPS采集地籍空间数据是切实可行的，但实际应用中要注意以下几个间题：
(1)GPS定位模式和精度要与地籍信息系统匹配。GPS定位精度及模式多种多样，确定GPS处理方法之前一定要仔细研究以达到地籍数据所需要精度。(2)坐标系统的转换。由于GPS定位采用的是WGS-84坐标系，因此它测出的坐标与一般的GIS(如地籍空间数据)不相同，必须将WGS-84坐标进行转换，我国目前绝大多数的GIS系统采用1954年北京坐标系的平面投影方式，因此，要对WGS一84坐标进行坐标转换及投影变换，才能满足地籍测量的要求。
三、GPS地籍测绘中有关技术问题的探讨
1、地籍测绘的精度要求
(1)地籍控制测量精度要求
地籍控制测量必须遵循从整体到局部，由高级到低级分级控制(分级布网，但也可越级布网)的原则。地籍控制测量分为基本控制测量和地籍控制测量两种。基本控制测量分一、二、三、四等，可布设相应等级的三角网(锁)、测边网、导线网和GPS网等。在基本控制测量的基础上进行地籍控制测量工作，分为一、二级。可布设为相应级别的三角网、测边网、导线网和GPS网。地籍平面控制测量坐标系统尽量采用国家统一坐标系统，条件不具备的地区，可采用地方坐标系或任意坐标系。精度指标是GPS网技术设计的一个重要的量化指标，它的大小将直接影响GPS网的布设方案、观测计划以及观测数据的处理方法。地籍控制测量的精度是以界址点的精度和地籍图的精度为依据而指定的。根据《地籍测t规范》规定，地籍控制点相对起算点中误差不超过士0.05m。
(2)地籍碎部测量精度要求
地籍碎部测量即界址点和地物点坐标、地类要素的获取。包括定境界线，土地权属界址线和界址点。房屋及其他构筑物的实地轮廓。铁路、公路、街道等交通线路，海岸、滩涂等主要水工设施的测绘。界址点是界址线或边界线的空间或属性的转折点，而界址点坐标是在某一特定的坐标系中利用测量手段获取的一组数据，即界址点地理位置的数学表达。界址点坐标的精度，可根据测区土地经济价值和界址点的重要程度来加以选择。在我国，考虑到地域之广大和经济发展不平衡，对界址点精度的要求也应有不同的等级。
2、GPS地籍控制网的建立
(1)布网原则与观测方案的拟定
地籍控制测量就是测设地籍基本控制点和地籍图根控制点，是为开展初始土地登记、建立基础地籍资料、以及日常地籍的动态管理而布设的平面测量控制。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、三边网及边角网。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，根据城镇规模均可作为首级控制。利用GPS技术进行地籍控制，没有常规三角网[锁]布设时要求近似等边。
(2)、基准设计
GPS网的基准包括网的位里基准、方向基准和尺度基准。而网的基准的确定是通过网的整体平差计算来实现。GPs网的基准设计。一般主要是指确定网的位置基准问题。确定网的位置基准，可选网中一点的坐标值并加以固定或给以适当的权，或者网中的点均不固定，通过自由网伪逆平差或稳拟平差，来确定网的位置基准。这种以最小约束法进行GPS网的平差，对网的定向与尺度没有影响，平差后网的方向和尺度以及网的相对精度都是相同的，但网的位置及点位精度却不相同。在网中选若千点的坐标值并加以固定，或者选网中若千点的坐标值并加以固定，或者选网中若干点的坐标值并给以适当的权，在确定网的位置基准的同时，将对GPS网的方向和尺度产生影响，其影响程度与约束条件的多少及所取观测值的精度有关。