试论GPS-RTK技术在土地勘测定界中的应用

试论GPS-RTK技术在土地勘测定界中的应用

王辉

身份证号:2323321978030700**   黑龙江    绥化市 152200

摘要：土地勘测工程中通常使用常规的导线测量方法和GPS测量方法，两种方法各有利弊，前者虽然简捷但是无法获得准确数据并且浪费时间，或者虽然可以得到相对精确的数据但是测量后还需对数据进行处理分析，同样浪费时间。GPS-RTK技术，作为一种新型的测量技术手段，不仅可以短时间、更精确地测量出土地使用范围而且操作简单节省时间。

关键词：GPS-RTK技术、土地勘测定界

 随着我国经济建设的发展，各类建设项目用地越来越多，土地勘测定界任务越来越重。随着科技的进步，测绘仪器也得到了飞速的发展。在土地勘测中，全球定位系统（GPS）在土地勘测中得到广泛应用，采用GPSRTK技术进行土地勘测、定界测量，与传统的极坐标法、关系距离法相比，具有精度高且均匀、作业效率明显提高并降低作业员的劳动强度等优点。

1、GPS-RTK技术概述

1.1GPS-RTK技术基本原理

实时动态（RTK）测量系统是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，其基本思想是：在基准站上设置1台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时地判定解算结果是否成功，从而减少冗余观测量，缩短观测时间。RTK测量系统一般由以下三部分组成：GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能。RTK测量技术除具有GPS测量的优点外，同时具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点。

1.2GPS-RTK系统组成

(1)参考台： GPS接收器，作为参考台，利用三角支座，在一个已知的点或任意点上，对中定位，并保持静止。(2)移动台：由 GPS接收机、电子手簿、定位棒组成，它能迅速地获取3- D资料或进行坐标测量。(3)数据链：数据传输装置，数据传输装置，包含参考站的无线发送站和移动站的接收设备，根据移动站到参考站的距离、数据传输速度、环境等因素来选择功率和频率.4.控制软件：利用控制软件的处理，对流动站的三维坐标进行动态、实时的解算，这是保证动态实时测量的可行性和可靠性的关键。

2、GPS-RTK的局限性

2.1.用户需要架设本地的参考站，误差随距离增长，误差增长使流动站和参考站距离受到限制（＜15KM）可靠性和可行性随距离降低。

2.1.1由于RTK无足够的几何检核条件，笔者认为在使用RTK布设加密控制点时要加强检核，若代替一、二级点时可以采取在不同的基准站上做两次独立施测，取中数使用，这样不但避免了粗差，而且使点位精度得到了提高。

2.1.2RTK定位的数据处理主要是基准站和流动站间的单基线处理，而基准站和流动站的观测数据质量及无线电信号的传播质量对定位精度的影响较大，因此，基准站要选择测量区域相对制高点上设立，提高基准站和流动站天线的架设高度。

2.1.3基准站周围应视野开阔，截止高度角应超过15；周围无信号反射物（大面积水域，大型建筑物等），以减少多路径干扰，方便播发差分改正信号

2.1.4参考站设置要远离微波塔，通讯塔等大型电磁发射源200m之外，远离高压输电线路、通讯线路50m之

2.2资料收集勘测准备

收集该工程相关的可行性研究报告、规划设计图、工程平面布置图、地籍图、土地利用现状图、土地利用总体规划图、基本农田保护区图等资料。本次勘测定界工作采用1∶1000地籍图和1∶10000土地利用现状图作为工作底图，依据《土地勘测定界规程》、《土地利用现状分类》、《土地利用现状调查技术规程》、《GPSRTK测量技术规程》等结合该项目具体情况制定勘测实施方案。

2.3外业调查现场施测

（1）权属调查：查阅用地范围内土地划界、定界文件、土地权属来源证明材料等地籍资料，在国土资源行政主管部门的组织下，由相关权属单位有关人员按有关规定的要求共同到现场指界，并将权属界线测绘到工作底图上。（2）地类调查：利用地籍图、土地利用现状图上的地类界线，通过现场调查及实地判读，将用地范围内及其附近的各地类界线测绘到工作底图上，并标注三级地类编号。（3）平面控制测量与界址点测设：该项目测区内虽然地势较为平坦，但分散着农村居民点等通视状况不佳，为提高工作效率决定采用GPS-RTK测量，仪器选用海星达H32GNSS接收机3台，坐标系统采用1980年西安坐标系，高程系统为1985国家高程基准，高斯-克吕格投影，3度分带，投影带号27，中央子午线81度。

GPS-RTK直接测得的坐标数据为WGS84坐标系，采用软件对其进行坐标变换，而点校则是实现此项工作的重要手段。在本案例中，首先利用 RTK手册中的点修正功能，对四个靠近四个矩形分布的控制点进行多点修正；地理位置的位置信息。

边界点的标定方法有两种：坐标法和关系距离法。在本案例中，GPS-RTK通过坐标定位功能，将项目规划图中指定的界址坐标输入， RTK会根据 RTK的实时计算，快速确定目标位置和目标位置，并快速定位目标。采用解析方法对标定的界址点进行了分析，结果表明，该方法的准确度与规范要求相符。

2.4内业处理与成果提交

各类面积的量算均采用计算机全解析法，实测该项目拟永久征地区域总面积为104789.79平方米，涉及耕地（013）、农村道路（104）、沟渠（117）、盐碱地（124）、沼泽地（125）等地类，国有与集体两种土地所有权。

编制土地测量定界表、土地分类面积表、界址点坐标表；采用 CASS8.0软件对 RTK获取的碎片坐标进行了处理，编制了测绘定界图，并使用《苍穹》软件编制了1∶10000土地利用现状分幅图及土地利用总体规划图，并采用《苍穹》软件进行了1∶10000土地利用现状分幅图及土地利用总体规划图，相关报告、图件经二级检查和验收合格后提交国土资源行政主管部门组卷履行土地报批程序。

2.5应用体会

(1)GPS-RTK的点修正：在测量作业区域内，应尽可能地将已知的点均匀地分布在各测量区域的边沿上，并尽可能地避免已知点的线性分布。(2)GPS-RTK的测量方法简便、快速：在不需要点间通视的情况下，只需要一名 RTK移动台，只需要数秒的时间即可测量出一个破碎的小块，其在平面控制测量中的应用和放样的可靠性和准确度都很高；误差分布均匀，彼此独立，且不累加。(3)GPS-RTK法的缺点是：在某些地区，由于高大的建筑物和树木的遮挡，移动台接收到的差分信号较长，导致固定结的速度较慢，位置延迟。

3、结束语

总之，GPS-RTK技术以其高精度、多功能、操作简便等特点，完全可以满足土地测绘的需要，随着北斗卫星导航系统试运行的开始，同时接收美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）、中国的北斗卫星导航及欧洲的伽利略（GALILEO）多系统卫星信号的GPS-RTK系统必将极大的提高测量的速度、精准度与稳定性，也将进一步提高土地勘测定界工作的效率。

参考文献：

[1]郑海波.单基站CORS测绘技术在土地勘测定界中的应用研究[D].吉林大学，2016.

[2]雷苗苗.浅析GPS—RTK技术在土地勘测定界中的应用[J].城市地理，2016（05）