GPS 技術在土地開發整理工程中的應用

楊艷艷

1 概述

在土地開發整理中測量工作的內容主要包括測定和定測兩個方面。測定是通過測繪理論和測繪儀器，把地球表面地形信息測繪編制成各種比例尺的地形圖;定測是指利用測繪技術和測繪儀器把圖紙上設計的田坎和邊界等信息在實地標定出來作為施工的依據。

在現代測量儀器中，GPS以其速度快、精度高、效益好等優點，在土地領域應用中取得了良好效果，并且隨著我國土地使用制度改革的不斷深化，GPS應用前景更加廣闊。本文以晉城市土地開發整理測量工作為例，為GPS在土地開發整理測量中的應用進行了一個較完整的方案設計。

2 GPS控制測量與測圖

2.1 E級GPS控制測量

測區的控制測量遵循從高級到低級，從整體到局部的原則。利用測區已有原國家二、三等點作為起算點布設GPS E級控制點作為測區首級。

2.2 儀器的選擇

選擇經過檢驗合格的南方GPS接收機(平面位置±2.5mm+5 ppm高程±5mm+1 ppm)進行同步觀測，采用靜態定位模式。

2.3 施測要求

1)選用參數見表1。

表1 施測參數

外業觀測時段長度應根據同步觀測點間距離、觀測條件等情況作適當的時間延長，但同步觀測時間不得少于表1的規定。

2)觀測前應編制GPS衛星可見性預報表，研究所要觀測點的最佳時間段，并制定工作計劃。

3)普通埋設標石穩固一周后開始實施觀測。觀測出發前應檢查電池電量、接收機內存或磁盤容量是否充足。

4)天線基座應嚴格對中置平;天線高測前從三方向量三次、測后量取一次，較差應不大于3mm，取中數使用。

5)接收機在觀測期間應防止振動、移動，防止人和物體靠近天線。

6)測量手簿按作業程序認真逐項填寫，要清晰、整潔，不允許事后補記或追記。

7)接收機在觀測期間，不應在旁邊使用對講機和進行手機通話;雷雨過境時應關機停測，以防雷擊。

8)觀測中應保證接收機工作正常，數據記錄正確，每日觀測結束后，應及時整理野外記錄并將接收機數據轉存至計算機硬、軟盤上，確保觀測數據不丟失。接收機內存數據文件在卸到外存介質時，不得進行任何剔除或刪改，不得調用任何對數據實施重新加工組合的操作指令。

2.4 平差計算

1)基線解算采用廠家提供的軟件上機進行。

2)基線向量檢核符合要求后，以三維基線向量及其相應方差—協方差陣作觀測信息，以一個點的WGS-84系三維坐標作為起算數據進行GPS網的無約束平差。在無約束平差確定的有效觀測量基礎上，利用三個原國家高等級點進行80坐標系二維約束平差，最后輸出相應坐標系中的二維坐標，基線向量改正數，基線邊長，方位及轉換參數和相應精度信息。

3)平差后最弱點點位誤差應小于5cm，最弱邊相對中誤差應小于1/40000。

2.5 GPS RTK圖根點測量

1)圖根點采用GPS RTK差分定位方法測量，在E級控制點上設基準站，流動站至基準站的距離不大于5 km。

2)基準站選擇在視野開闊、遠離強電磁波發射源，便于接收機容易接收衛星信號并方便地將此信息發送給移動站。

3)當基準站選擇完成后，選擇三個已知點且這三個已知點將所求點包圍起來，進行坐標系轉換參數和高程面模型轉換參數的確定。

4)在采用GPS RTK差分定位方法測量圖根點時，在GPS手簿中事先設置好坐標系轉換參數和高程面模型轉換參數、基準站的坐標和高程，以及圖根點預設精度等;每站作業時連測兩個以上原有控制點，檢核參數輸入和設站的正確性以及測量的精度。

5)GPS RTK測量時將設置好的流動站的天線測桿放在所求點上，按照操作步驟進行操作。屏幕上出現完成了初始化符號及提示時，進入測量。當出現無法完成初始化符號及提示時，不可進入測量，則表示該所求點不能采用GPS測量，采用其他方法測定。

6)保證GPS RTK測量精度，每個圖根點均進行兩次初始化，兩次RTK測量坐標較差不得大于5cm、高程的較差不得大于7cm，在限差內取平均值作為圖根點的平面坐標和高程。

7)采用GPS RTK差分定位方法測量圖根點時按對點形式布點，便于測圖時采用全站儀檢核相鄰點的邊長和高程。

2.6 全站儀圖根導線測量

測區內用RTK施測不出來的地方，應用全站儀加密一、二級圖根導線。布設形式主要為附合導線和結點網，一般加密兩次。為了提高對點精度目標方向使用對點器覘牌。

2.7 大比例尺地形圖測繪

根據工程項目現場實際地形、地貌以及地表植被情況，再結合單位儀器的狀況，選擇GPS RTK或全站儀進行全野外數字化地形圖測繪。利用測量儀器設備測記測繪數據結合現場繪制草圖方法進行地形圖測繪。回到內業后將儀器內地形數據展繪到南方CASS中，利用外業繪制的草圖將外業的地形信息標繪在軟件中，以供設計人員設計。

2.8 施工放樣

根據土地開發整理的設計圖紙上各圖形信息，將需要放樣的數據輸入GPS中。利用前期制作的GPS E級控制點，具體步驟參照2.4部分，將各數據信息標定在實地。

2.9 土地開發整理項目竣工驗收

在項目竣工驗收階段，完全可以運用GPS系統進行田坎、道路、水渠的精確測量，為竣工驗收提供有效正確的測量數據。這一階段的測繪數據是工程項目的成果圖，最終將反映項目的竣工現狀，其測量成果一般就作為工程項目及各管理部門的存檔及管理資料，較設計階段而言，必須達到較高的測量精度，有著較全面的內容要求。

3 結語

土地開發整理項目在地理分布上具有不確定性，無論平原還是丘陵、偏遠鄉村還是城市周邊都有項目分布，而GPS可覆蓋全球任何地點且可全天候工作，不受時間和地點的限制。隨著GPS技術的不斷發展，特別是GPS，GIS，RS的有機結合，GPS將在土地測繪中應用更為廣泛。GPS技術在土地領域發揮重大作用并產生巨大的經濟效益和社會效益。

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