基于GPS的土地面积测绘技术及土地管理信息系统的研究

基于GPS的土地面积测绘技术及土地管理信息系统的研究

席慧芬

内蒙古有色地质矿业（集团）地博矿业有限责任公司，内蒙古自治区呼和浩特市 010010

摘要：土地管理事关国家发展方向，自古以来，土地的分配管理制度在很大程度上会影响生产力的发展，我国自建国以来大力进行土地改革，为了更好适应社会发展需求，不断优化完善土地管理机制，在科技日益发达的今天，土地资源对国家经济的发展和社会的进步仍然具有不可估量的作用，全面掌握土地的使用状况和发展现状，对未来土地规划使用、城市建设都有重要的影响，因此，在土地调查管理中，要进一步加强土地面积测绘的准确性，通过不断提高其测量精度，可以为有效开展土地管理政策的制定奠定良好的数据支持。在传统的土地面积测绘过程中，各项工作的开展采用人工测量的方式，这种方式不仅要大量的工人开展各项工作，造成很大的资金压力，同时所消耗的时间长、数据测量不准确，从而导致各项土地规划管理工作存在很大的不足。随着科学技术的不断发展，各种先进的测量技术在土地面积测绘中发挥着越来越重要的作用，尤其是随着GPS技术的应用，各项工作开展大大减少了对人工的依赖性，工作效率越来越高，测绘准确度也有了明显的上升，这位各项土地工作的顺利开展打下了坚实的基础，管理部门依据勘测数据开展政策的制定更有针对性，这对土地的规划使用、城市建设都有了显著的提升，大大提高了土地的使用效率，促进了生态资源的可持续发展。基于此，本篇文章对基于GPS的土地面积测绘技术及土地管理信息系统进行研究，以供参考。

关键词：GPS；土地面积；测绘技术；土地管理信息系统

引言

近年来，随着RTK技术的逐渐普及，加之部分工程测量中对测量精度要求逐渐放宽，工程测量中使用GPS－RTK作为核心测量手段的工程案例逐年增多。与常规使用的全站仪设备相比，使用GPS－RTK进行工程测量，不需要就近寻找参照点进行三角放线，且可以基本实现单人或单组作业，不需要棱镜等辅助测量设备。但是，GPS受到系统精度的制约，很难提供高精度的测量数据，所以，在GPS－RTK测量中，对静态数据进行充分解算，最大限度提升静态数据的解算精度，是当前GPS－RTK应用到工程测量中的重要解决方案。所以，不管是GPS还是ＧＮＳＳ，卫星定位用于工程测量的过程中均面临着精度不足的问题，相关研究均通过开发深度解算算法的思路对其精度进行最大限度弥补。解算算法是在之前平差算法的基础上对定位数据进行深度挖掘分析。本文比较常见卫星定位数据的解算方案之间的差异，对选择更优化解算算法，有工程实践意义和理论意义。

1相关概念

1.1GPS技术

GPS技术是全球卫星定位技术的英文缩写，该技术的应用在我们的日常生活中非常常见，尤其是在车辆导航方面发挥着显著的作用，该技术之所以能够准确导航，是通过人造卫星的信号转换，从而实现无线电导航，这种技术不仅用于车辆导航，同时在情报收集、数据测绘、应急通讯、实施监测等各方面都有很强的应用效果，该技术在应用过程中是以地球卫星为信号中转站，从而实现了信息的收集、传递，因此，该技术的科技含量较高，在世界范围内处于领先地位。世界上首套的全球卫星定位技术由美国创立，在系统建设过程中，主要有空间卫星、用户设备、地面控制系统等部分组成，通过大量的地球卫星，开展实时的数据监测，使GPS技术能够实现全天候、高精度。自动化的信息处理和监测。GPS技术不仅广泛应用于民用领域，大大提高了居民生活的便利性，同时在军用方面也有着非常重要的作用效果，大大提高了部队的战斗力和现代信息化技术水平。随着时代的发展和人们的需求不断改变，GPS技术的发展也逐步于各种现代化信息技术相结合，使各种信息的实施处理效更好。当前的GPS技术不仅仅用于静态的平面测绘，同时也能够实时测量物体的三维坐标，使GPS的应用广度和深度都有了明显的增加。紧紧随美国之后，欧盟、俄罗斯和我国都已经建立起了自身的卫星导航系统，目前我国的北斗卫星导航系统正式开通应用，这很大程度上大大减少了对美国GPS技术的依赖性，当前我国的土地测绘过程中，采用我国自主研发的北斗卫星导航系统，使土地测绘的精准度和稳定性都有了跨越式的发展，大大提升了我国土地测绘的的管理水平。

1.2GPS测量技术的应用目的

我国的国土面积辽阔，开展土地测绘具有一定的难度，尤其是有些地区地势条件较为复杂、土地形状十分不规则，这也导致了土地测量工作的复杂性。采用人工测量的方式，既要消耗大量的人力资源，同时要耗费较长的时间才能完成测量工作，测量的效率和准确度也有待进一步提高，但是随着GPS技术应用，各项测量工作由地球卫星进行信息收集，不仅可以实现静态的面积测绘，同时还能够观测其实施的动态变化，所谓静态功能，是通过地球卫星技术对土地位置的三维坐标进行准确确定，大大提高了土地位置、面积测绘的准确性；动态应用，主要是能够对所需要重点监测区域实施放样管理，有助于搜集更多的数据资料，从而更好开展各项数据管理工作。我国当前的GPS测量技术应用已经有多年的应用经验，通过不断的经验积累和实践应用，各项管理措施已经逐步成熟，在很大程度上推动了我国土地面积测绘工作的高质量发展。

1.2.1进行控制测量

我国当前的GPS测量技术应用已经有多年的应用经验，通过不断的经验积累和实践应用，各项管理措施已经逐步成熟，在很大程度上推动了我国土地面积测绘工作的高质量发展。正是由于我国地质条件的复杂性，导致在开展土地测量时要结合具体的情况采取不同的测量措施，在具体使用GPS技术过程中，对专业技术操作要求较高，因此，要不断加强人才队伍建设，只有不断提高技术人员的专业技能和综合素质，才能更好利用GPS技术开展各种土地测量，常用的测量技术包括动态和静态两种方式，需要工作人员结合测量区域的实际情况，进行初步判断，从而确定合适测量方式，一般来说，如果建筑工程规模较大，对数据的准确度要求高，则需要采取静态测量的方式，构建完善的控制网络系统，反之，如果项目简单，对数据测量的准确度要求较低，则可以采用动态测量的方式，无论采取哪种方式开展测量工作，首先要保证测量数据的真实有效，能够满足实际需求，同时还要保证测量数据的时效性，以防止由于外界各种因素变化而影响测量结果。技术人员在开展测量工作的过程中要充分分析不同项目的实际需求，确保各项工作的开展以围绕实际需求开展，这样既可以避免造成资源的过度浪费，又可以进一步加强土地管理的实效性。

1.2.2测绘大比例尺地图

地图在我们的生活中十分常见，对人们的出行便利也发挥着重要的作用，在绘制地图过程中，真实有效是绘制工作的首要原则，因此，在绘制大比例地图时，首先要确保各收集的各种数据真实有效，这也是开展后期各项工作的必备条件，这不仅需要工作人员具有扎实的专业技术功底，同时也要能够根据实际情况和工作需求，确定合适的工作方法。传统的大比例尺地图测绘工作，采用人工测量的方式，不仅需要工作人员数量多、持续时间长、投资金额大，同时数据测量的准确度还有很大的提升空间，难以达到实际需求。而GPS技术的应用，使各项测量工作的开展更加智能化，不仅减少了对人工的依赖度、缩短测量时间，同时，测量数据的精度和准确度都有了质的发展。从当前GPS技术的应用效果来看，数据的收集仅需要一到两分钟的时间就能够完成各项参数的收集，并进行统计分析、归纳整理，快速绘制出完善的地图。

1.3土地管理

土地管理是我国国家管理的重要环节之一，主要是由于我国国土面积较大，人口数量众多，为了进一步提高土地资源的使用效率，对各种土地进行充分利用，必须要结合当前的土地使用状况，开展有效的土地资源管理。土地资源管理主要是结合当前的土地使用现状，通过进行合理配置、分类规划，从而使土地的使用种效率最大化，这不仅包括未开发利用土地资源的规划使用，同时还包括已经浪费和破坏土地资源的有效保护和治理使用不当的土地资源，我国不同地区的经济发展极不平衡，主要与地势条件、自然环境有着密切的关系。我国政府当前在城镇化发展方面。给予了大力的支持，通过进一步加强土地资源的整体规划利用，有效地实现了土地资源的合理使用，但是在发展过程中也面临着一些问题，主要表现为城乡土地资源的使用效率极不平衡，城市土地资源十分匮乏，而乡村土地资源存在过多的闲置现象，这既与经济发展战略有关系，同时也与乡村地区的环境恶劣，资源匮乏有紧密的联系。为了进一步推动国家经济的全面发展，在未来的发展过程中，既要促进地区间经济的平衡发展，同时又要不断提高土地资源的使用效率，通过对恶劣地区土地资源的开发利用和人工改造，可以在很大程度上进一步加强土地资源的使用范围。在当前市场化经济发展背景下，越多人们定居到城市，城市规模越来越大，房建筑数量越来越多，这直接导致了城市土地资源严重匮乏，进而导致农业用地和畜牧业用地的面积大大减少，因此，很有必要实施科学合理的土地管理制度，更好解决当前土地管理过程中所存在的诸多问题。

1.4土地利用转型与土地资源管理之间的关系

土地资源的匮乏和使用不合理不仅是我国，在发展过程中所面临的重大问题，也是世界范围内各个国家在发展过程中面临的重大问题，在当前全球经济一体化、经济转型的重要发展阶段，要不断加强土地资源的开发和利用，充分做好土地转型的平稳过渡，从而有效推动国民经济的稳步发展。从我国当前的发展状况来看，土地资源的利用格局和管理水平直接影响着我国未来的经济发展趋势，需要在当前发展过程中，从以下几个方面入手：首先要对已经破坏或污染的土地资源进行人工干预、快速修复，从而提高其使用效率；同时，要对未被开发的土地资源进行整体规划设计，既要满足当前的发展需求，同时又要避免土地资源的浪费；第三，进一步加强土地管理水平，通过不断调整生产关系，有效提高生产力的发展，在此过程中经济手段的干预具有显著的管理效果，可以显著提升土地的管理质量和效率。

2土地管理存在的问题

2.1缺乏健全的土地管理体制

由于我国国土面积辽阔，不同地区的土地使用状况和管理水平也有所差异，因此，这在很大程度上影响了我国土地管理体制的发展。当前，我国还未建立起完善的土地管理体系，从而导致不同地区的土地管理成效存在着显著的差异，尤其是一些违法违规使用土地资源的现象时有发生，在很大程度上影响了我国土地管理水平的高效发展，因此，在当前的社会发展阶段，十分有必要建立健全的土地管理体系，结合不同地区的发展现状，采取有针对性的管理体系，可以更好地加强土地资源的合理使用。

2.2缺乏先进的土地管理技术

各项土地管理政策的制定，需要在充分了解当前土地发展现状的基础上，结合国家形势，才能有效提高政策的合理性和有效性，这需要在开展土地管理时，不断的加强现代化管理技术应用，可以有效了解当前土地资源的使用现状，从而为各项工作开展提供准确的数据支持。我国当前的城市发展迅速，RS、GPS等技术应用已经取得显著效果，但是对于一些偏远地区，受到经济水平和管理水平的限制，导致各项先进的管理技术应用较少，限制了土地管理水平的快速发展。

3基于GPS的土地管理信息系统设计

3.1研究路线设计

城市化发展是我国国家经济发展的重大战略，在城市发展过程中，需要密切协调各部门、各建筑的整体规划布局，才能有效充分发挥城市建设功能，提高人民生活水平。这需要在前期对城市的发展状况、土地资源使用情况进行充分调研，结合土地发展现状，合理规划土地资源配置，才能有效发挥土地资源的使用效果，因此，在土地规划设计过程中，要做好各种土地资源数据的收集、整理归纳和分析，建立完善的数据系统，从而为各项工作的顺利实施提供稳定、可靠、准确的数据支持，尤其是当前信息技术的应用，使数据的收集、储存、传递效率更高，能够实现对土地资源的实施状况实施动态监测，从而进一步提高管理水平，推动土地资源的使用与城市建设的平衡发展。

3.2系统硬件设计

GPS技术应用于土地面积测绘已经取得良好的应用效果，在实际管理过程中，需要进一步要加强硬件设备的管理， GPS技术在应用过程中对硬件设备的质量、性能要求较高，因此在设备的选择、购置、储存、使用过程中，要严格按照标准的操作规范，从而不断提高设备运行的稳定性，延长使用寿命，尤其是设备安装调试阶段，对后期整个系统的稳定运行发挥着重要作用，必须要结合工作实际需求，认真做好设备调试，为后期的各项工作顺利开展奠定良好的基础。

3.3系统软件设计

硬件设备的应用需要相应的软件作为驱动，当前，GPS技术在土地面积测绘应用过程中，主要以C语言作为开发语言，从而设计相应的数字建设平台，通过搭建三维数字城市管理系统，可以实现对土地资源使用状况的可视化管理，帮助工作人员更好开展各项土地规划管理工作。

3.4可视化管理

二维图像在应用过程中具有很强的抽象性，容易导致工作人员由于失误而造成各种错误，而当前的GPS技术能够构建可视化的三位场景，各种数据的呈现模式更加直观，这样不仅能够避免各种各种工作失误，同时也能是图像的呈现效果更加准确、生动，尤其是对于非专业工作人员来说，能够进一步扩大应用范围，提高数据传输的准确性。

4结束语

本文认为，卫星定位系统在实际测量过程中受到的干扰因素较多，在解算过程中充分考虑各种干扰对结果的影响并进行反算，是当前最有效的GPS定位数据的解算方法。也正是因为星历线性化法和地心地固法考虑到了大部分可能对GPS定位数据产生干扰的可能性，对其进行了一定程度的反算，才使其最终解算结果的精度达到了亚米级，且考虑到更多干扰可能性的地心地固法得到了更高的精度。当然本文使用的星历线性化法还可以引入更多干扰可能性的针对性解算，也可能进一步提升星历线性化法的解算精度。但本文研究的最终结论是使用刚性算法对可能干扰GPS定位结果的数据进行解算，可以获得更加精确的解算结果，即星历线性化法和地心地固法的解算精度，高于未考虑可能干扰因素的传统伪距法和最小二乘法的解算结果精度。同时，本文认为对GPS定位数据进行深度解算，可以有效提升GPS－RTK的工程测量精度，其对工程测量质量本身有显著的积极意义。

参考文献

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作者简介：席慧芬，女（1979.10-）汉族，山西省人，大学本科，工程师，主要从事测绘方面的工作。