摘要:GPS的出現(xiàn)給測繪領(lǐng)域帶來了根本性的變革，具體應(yīng)用在地形、地貌測量方面，GPS定位技術(shù)以其精度高、速度快、費(fèi)用省、操作簡便等優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于大地控制測量中。通過對(duì)GPS的新技術(shù)包括RTK技術(shù)和CORS技術(shù)的應(yīng)用，很大程度上提高了工作效率，保證了我們成果的精度和質(zhì)量。
　　關(guān)鍵詞:GPS，地形，地籍，測繪
　　1.GPS測量的特點(diǎn)
　　GPS可為各類用戶連續(xù)提供動(dòng)態(tài)目標(biāo)的三維位置、三維速度及時(shí)間信息。GPS測量主要特點(diǎn)如下：
　　1.1功能多、用途廣
　　GPS系統(tǒng)不僅可以用于測量、導(dǎo)航，還可以用于測速、測時(shí)。測速的精度可達(dá)0.1m/s，測時(shí)的速度可達(dá)幾十毫微妙。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
　　1.2定位精度高
　　大量的實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用表明，用載波相位觀測量進(jìn)行靜態(tài)相對(duì)定位，在小于50km的基線上，相對(duì)定位精度可達(dá)1×10-6~2×10-6，而在100~500km的基線上可達(dá)10-6~10-7。隨著觀測技術(shù)與數(shù)據(jù)處理方法的改善，可望在大于1000km的距離上，相對(duì)定位精度達(dá)到或優(yōu)于10-8。
　　在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（RTK）和實(shí)時(shí)差分定位（RTD）方面，定位精度可達(dá)到厘米級(jí)和分米級(jí)，能滿足各種工程測量的要求。其精度如表1所示。隨著GPS定位技術(shù)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，其精度還將進(jìn)一步提高。
　　表1GPS實(shí)時(shí)定位、測速與測時(shí)精度
　　采用的測距碼 P碼 C/A碼 L1L2
　　單點(diǎn)定位（m） 5~10 10~15 
　　差分定位（m） 1 3~5 0.02
　　測速（m/s） 0.1 0.3 
　　測時(shí)（ns） 100 500 
　　1.3實(shí)時(shí)定位
　　利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航，即可實(shí)時(shí)確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的三維位置和速度，可實(shí)時(shí)保障運(yùn)動(dòng)載體沿預(yù)定航線運(yùn)行，亦可選擇最佳路線。特別是對(duì)軍事上動(dòng)態(tài)目標(biāo)的導(dǎo)航，具有十分重要的意義。
　　1.4觀測時(shí)間短
　　目前，利用經(jīng)典的靜態(tài)相對(duì)定位模式，觀測20Km以內(nèi)的基線所需觀測時(shí)間，對(duì)于單頻接收機(jī)在1h左右，對(duì)于雙頻接收機(jī)僅需15～20min。采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位模式，流動(dòng)站初始化觀測1～5min后，并可隨時(shí)定位，每站觀測僅需幾秒鐘。利用GPS技術(shù)建立控制網(wǎng)，可縮短觀測時(shí)間，提高作業(yè)效益。
　　1.5.觀測站之間無需通視
　　經(jīng)典測量技術(shù)需要保持良好的通視條件，又要保障測量控制網(wǎng)的良好圖形結(jié)構(gòu)。而GPS測量只要求測站15°以上的空間視野開闊，與衛(wèi)星保持通視即可，并不需要觀測站之間相互通視，因而不再需要建造覘標(biāo)。這一優(yōu)點(diǎn)即可大大減少測量工作的經(jīng)費(fèi)和時(shí)間（一般造標(biāo)費(fèi)用約占總經(jīng)費(fèi)的30%~50%）。同時(shí)，也使選點(diǎn)工作變得非常靈活，完全可以根據(jù)工作的需要來確定點(diǎn)位，可通視也使電位的選擇變得更靈活，可省去經(jīng)典測量中的傳算點(diǎn)、過渡點(diǎn)的測量工作。
　　不過也應(yīng)指出，GPS測量雖然不要求觀測站之間相互通視，但為了方便用常規(guī)方法聯(lián)測的需要，在布設(shè)GPS點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該保證至少一個(gè)方向通視。
　　1.6可提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標(biāo)
　　經(jīng)典大地測量將平面和高程采用不同方法分別施測。GPS測量中，在精確測定觀測站平面位置的同時(shí)，可以精確測量觀測站的大地高程。GPS測量的這一特點(diǎn)，不僅為研究大地水準(zhǔn)面的形狀和確定地面點(diǎn)的高程開辟了新途徑，同時(shí)也為其在航空物探、航空攝影測量及精密導(dǎo)航中的應(yīng)用，提供了重要的高程數(shù)據(jù)。
　　GPS定位是在全球統(tǒng)一的WGS—84坐標(biāo)系統(tǒng)中計(jì)算的，因此全球不同點(diǎn)的測量成果是相互關(guān)聯(lián)的。
　　1.7全球全天候作業(yè)
　　GPS衛(wèi)星較多，且分布均勻，保證了全球地面被連續(xù)覆蓋，使得在地球上任何地點(diǎn)、任何時(shí)候進(jìn)行項(xiàng)觀測工作，通常情況下，除雷雨天氣不宜觀測，一般不受天氣狀況的影響。因此，GPS定位技術(shù)的發(fā)展是對(duì)經(jīng)典測量技術(shù)的一次重大突破。一方面，它使經(jīng)典的測量理論與方法產(chǎn)生了深刻的變革；另一方面，也進(jìn)一步加強(qiáng)了測量學(xué)與其他學(xué)科之間的相互滲透，從而促進(jìn)了測繪科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。
　　2.RTK和CORS技術(shù)在地形、地籍控制測量的應(yīng)用
　　用常規(guī)的測圖方法（如用經(jīng)緯儀、全站儀等）通常是先布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)，這種控制網(wǎng)一般是在國家高等級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密次級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)。最后依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)，測定地物點(diǎn)和地形點(diǎn)在圖上的位置并按照規(guī)范的要求和符號(hào)繪制成地形、地籍平面圖。這種方法不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且要求控制點(diǎn)間要通視，內(nèi)業(yè)平差任務(wù)較大。采用常規(guī)的GPS靜態(tài)測量方法，在外業(yè)測設(shè)過程中不能實(shí)時(shí)知道定位精度，而且測量時(shí)間較長。如果測設(shè)完成后，回到內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求，還必須返測，而采用RTK和CORS來進(jìn)行控制測量，只需進(jìn)行定位時(shí)要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)地把觀測數(shù)據(jù)(如偽距或相位觀測值)及已知數(shù)據(jù)(如基準(zhǔn)站點(diǎn)坐標(biāo))實(shí)時(shí)傳輸給流動(dòng)站GPS接收機(jī)，流動(dòng)站快速求解整周模糊度，在觀測到五顆衛(wèi)星后，可以實(shí)時(shí)地求解出厘米級(jí)的流動(dòng)站動(dòng)態(tài)位置。這比常規(guī)控制測量相比僅需一人操作，還能夠?qū)崟r(shí)知道定位精度，如果點(diǎn)位精度要求滿足了，用戶就可以停止觀測了，而且知道觀測質(zhì)量如何，這樣可以大大提高作業(yè)效率，測一個(gè)控制點(diǎn)在幾分鐘甚至于幾秒鐘內(nèi)就可完成。
　　3.RTK和CORS技術(shù)在地形、地籍測圖應(yīng)用
　　常規(guī)地形、地籍測圖一般是首先根據(jù)控制點(diǎn)和加密圖根控制點(diǎn)，然后在控制點(diǎn)上用經(jīng)緯儀結(jié)合小平板測圖法或用平板儀測圖法測繪地形圖。近幾年發(fā)展到用全站儀和電子手簿采用地物編碼的方法，利用測圖軟件測繪地形圖。但都要求測站點(diǎn)與被測的周圍地物地貌等碎部點(diǎn)之間通視，而且至少要求2-3人操作。采用RTK和CORS技術(shù)進(jìn)行測圖時(shí)，只需一人和一臺(tái)流動(dòng)站，在要測的碎部點(diǎn)上呆上幾秒鐘，在點(diǎn)位精度合乎要求的情況下，就可以把一個(gè)區(qū)域內(nèi)的地形和地物點(diǎn)位測定后回到室內(nèi)，由專業(yè)繪圖軟件進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理就可以輸出所要求的地形、地籍圖。用RTK、CORS技術(shù)測定點(diǎn)位不要求控制點(diǎn)和碎部點(diǎn)之間通視，僅需一人操作，便可完成測量工作，大大提高了測量的工作效率。
　　4.RTK和CORS技術(shù)在地籍定界和界址放樣應(yīng)用
　　常規(guī)的地籍定界和放樣一般首先在控制點(diǎn)上架設(shè)經(jīng)緯儀，根據(jù)計(jì)算好的方向角加鋼卷尺量距進(jìn)行定界和放樣，近幾年發(fā)展到用架設(shè)全站儀進(jìn)行定界和放樣。但都要求控制點(diǎn)和界址點(diǎn)之間通視，而且至少要求2-3人操作。而采用RTK和CORS技術(shù)可以實(shí)時(shí)的測定界樁位置，確定土地使用界限范圍，而且可以用GPS的電子手簿觀測到的界樁坐標(biāo)來計(jì)算用地面積。利用RTK和CORS技術(shù)進(jìn)行勘測定界放樣是坐標(biāo)的直接放樣（只需要在內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)好的界址點(diǎn)坐標(biāo)輸入GPS電子手簿內(nèi)，在外業(yè)用GPS流動(dòng)站的提示直接可以找到設(shè)計(jì)點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)），來進(jìn)行界樁放樣，不受控制點(diǎn)和放樣點(diǎn)是否通視的限制，在界樁放樣時(shí)可以面積量算，實(shí)際上由GPS軟件中的面積計(jì)算功能直接計(jì)算并進(jìn)行檢核。避免了常規(guī)的解析法放樣沒有面積檢核可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，減少了地籍定界和界址放樣的工作時(shí)間，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　5、結(jié)語
　　伴隨著光電技術(shù)、GPS新技術(shù)（RTK和CORS）及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和在測繪中的普遍應(yīng)用，測繪的作業(yè)方式和應(yīng)用領(lǐng)域也已發(fā)生了重大變化，傳統(tǒng)的作業(yè)方式已經(jīng)不能完全適合測繪工作的需要。這就要求我們要刻苦學(xué)習(xí)測繪方面的新知識(shí)和新方法，為我國的測繪工作向數(shù)字化、信息化發(fā)展作出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)！