手持GPS在国土资源管理工作中的应用

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摘 要：本文主要从手持gps原理和应用两大部分进行论述，介绍了手持GPS接收机的特点、参数计算方法和精密求解方法以及在国土资源管理工作中的应用。

关键字：手持GPS，特点，方法，国土资源，应用

中图分类号：X830文献标识码：A 文章编号：

1引言

近年来， GPS技术以其常规测量手段无可比拟的优越性，在测量中应用愈来愈广范， 特别是手持式GPS以其价格低、使用方便、施测时通视条件不要求等特点深受广大测量人员的喜爱，并在国土资源管理工作中发挥着重要的作用。

2手持式GPS接收机简介手持式GPS接收机具备有坐标系统转换、直接读出三维坐标、两点间距离量测、测时测速、面积计算、定位导航、航程显示等功能，其特点是：全天候、高精度、自动化、高效益、体积小、重量轻、携带方便、显示直观、易操作、功耗较低。3GPS参数计算方法GPS采集的数据坐标属于WGS－84地心空间直角坐标系，在实际应用中应将其转换成地方实用坐标系，即北京54坐标系统或西安80坐标系统，因此GPS要求提供转换参数，以便实现自动转换，得到需要的实用坐标系统下的坐标值。GPS单点绝对定位，必须计算转换参数，先在GPS中输入参数，再在国家控制点坐标点位置上核对后，确定校正后的GPS精度。载波相位法测量默认值为WGS－84坐标系下相应数值，输入参数X、Y、Z、A、F之值，可进行WGS－84坐标与用户自选坐标系统user之间的转换。具体计算方法如下：（1）WGS－84坐标系统其原点为地球质心，属地心空间直角坐标系。GPS是通过空间直角坐标系来转换GPS坐标和地面坐标。需要选定测区内三个以上已知坐标点，分别用WGS－84坐标系和所选坐标系测量出的B、L、H、a、e2、f之值，半轴 f=(a-b)/a e2= (a2－b2)/ a2（2）计算出各自空间坐标的X、Y、Z值，两组X、Y、Z值之差，即参数X、Y、Z之值，A、F直接用WGS－84和所选坐标系的a、f相减得出。（3）参数校正首先，将计算出的参数X、Y、Z、A、F之值输入GPS所选坐标系中。其次，选择测区内有代表性的控制点，用所选坐标系测量出的坐标与已知控制点坐标相比照，确定两者之间误差。然后，调整参数X、Y、Z之值，使其测量出的坐标值尽可能地接近已知坐标。另外，还可采用直接比校法，即以此计算的参数为基准，有规律地变动参数X、Y、Z之值。 4精密求解 4.1 搜集应用区域GPS“B”级网三个以上网点WGS－84坐标系下B、L、H及自定义坐标系（BJ54或西安80）下的B、L、h、§值。B－大地坐标系纬度

L－大地经度H－大地高

h－大地坐标系中高程§－高程异常各参数可通过省级测绘局具有“A、B”级网的单位获得。A－对应椭球长半轴e2－对应椭球第一偏心率F－扁率 N－该点卯酉圈曲率半径N=A/■ H=h+§4.2求出X、Y、Z，表示两坐标系间的三维平移量，利用WGS－84坐标系的X、Y、Z值减法自定义坐标系的对应值，得出X、Y、Z。4.3参数验证在应用区域内选择5个以上水准点进行实测，实测值与测绘部门提供的理论值相比照，如果最大误差不超过15m，平均误差不大于10m，则可以使用计算出的参数。

5手持GPS在国土资源管理工作中的应用

5.1在矿山监管中的应用

我县地处山区，县内有矿山企业160多家，定期对矿山企业进行露天和井下测量，防止超层越界行为的发生，是国土资源部门的一项重要任务。因为大部分矿山企业位于中高山区，山路陡，树木多，行走困难，通视条件差，如果用传统的测量方法来测量采掘工程平面图、井上下对照图等图件，将花费大量的时间和精力。所以，可采用GPS内的功能，用于矿产企业的日常监管。如可利用原有的地质地形图，运用GPS功能确定在地形图上的位置；根据原有的矿区范围界址坐标，实地进行测量定位，同时利用GPS定位测点成果对原有资料进行检核；还可按照导向功能指示的目标方向，找到已有控制点并进行常规测量等。

5.2在土地勘测定界中的应用

土地勘测定界外业的工作量相对要大，技术难度较高，其中界址点设置的合理程度，测量工作的精确程度对整个勘测定界工作质量起到至关重要的作用，而界桩的设置更是所有工作的重中之重，界址点位置是否合理，直接影响到测量后坐标数据的正确与否。在土地征收、土地利用规划和土地开发整理等工作中、利用手持GPS的快速定位标记航点、自动编号、快速保存的自建航点功能，将现场采集测量线路中心航点坐标数据及相关交点数据导入计算机中，在计算机上完成所有界桩的坐标选址定位后，采集所有界桩坐标信息并生产GPS识别的文本数据格式，重新导入到手持GPS中。在外业现场，通过手持GPS最近点自动导航，由于所有界桩已经预设并编号完毕，根据外业实际，可以从起点或终点开始导航、埋桩，通过GPS距离、方向的指引，找到界桩位置，再参照实地状况适当调整，精确定位埋桩。

5.3在执法监察中的应用

随着经济的不断发展，土地供需矛盾日益紧张，土地违法案件也屡有发生。按照传统方法，土地巡查人员发现推土动工等情况后，要通过查找大量的档案资料，并经过多方调查取证，才能确定该地块是否属于违法用地，测量时也多采用目测、尺量等方法，精确定位困难。随着科学技术的不断发展，许多国土资源部门建立了数字监察网，数字监察网由GPS手持设备、执法监察管理平台和动态巡查监控平台三部分组成，监察人员通过GPS手持设备和系统可以查看地块地形图、影像图、土地利用总体规划图、土地利用现状图、地籍图、建设用地审批等图件信息，执法监察及巡查人员可以全面掌握所查地块在地图上的确切位置及其周边用地情况等。通过数字监察网，巡查人员可以现场分析出该地块用地情况，比如是否符合土地利用总体规划，是否存在未批先用、少批多用等违法用地行为等，从而为用地核查提供方便、快捷、准确的技术手段。

6结论

与传统的测量方法相比，GPS单点绝对定位的方法在费用、时间、施测条件、人力、物力等方面均有明显优势，且操作简单、使用方便、投资少、时间短、费用较低。但是，在GPS定位过程中，应注意：

1、接收时间不应少于2min；

2、应尽量保证内置天线水平；

3、不同位置精度不同，在山沟中精度较低，在有障碍物时，应将GPS尽量举高以保证信号的有效接收。

GPS参数的计算与校正，是保证精度要求的关键，因此，已知点坐标的选取必须能够代表本区域，才能保证参数的正确选取，达到实际要求的精度。

我们相信随着GPS技术的不断发展， GPS将在国土资源管理工作中发挥越来越重要的作用，并产生巨大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1］乌巧伦，刘瑜，张晶等．《地理信息系统—原理、方法和应用》：科学出版社，2002.

[2］卡普兰等．《GPS原理与应用》：电子工业出版社，2007.

[3］刘大杰．《全球定位系统（GPS）的原理与数据处理》：同济大学出版社，1996

作者简介：王晋（1972-），女，满族，承德县人，工作于承德县国土资源局，测量工程师，从事工程测量工作。