GPS技術(shù)在撫順災毀耕地測量中的應用

徐劭俠

摘 要：2013年撫順局地特大洪澇災害中，受災耕地分布廣、面積大。為了盡快恢復生產(chǎn)，采用GPS-RTK技術(shù)在最短時間內(nèi)測繪調(diào)查了受災耕地的位置、類型及面積。在救災復墾的特殊條件下，作業(yè)隊伍打破常規(guī)，在保證精度的前提下，優(yōu)化作業(yè)步驟，采用GPRS通訊模塊等先進技術(shù)高質(zhì)量地完成了測繪任務。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK；GPRS通訊；撫順災毀耕地測繪

引言

洪澇災害過后，災毀耕地的測繪調(diào)查尤為緊迫。而災毀耕地往往分布在交通不便的山溝內(nèi)，并且泥石流引起的碎石、淤泥等惡劣條件增加了測繪人員的作業(yè)難度。本次撫順災毀耕地調(diào)查工作中，測繪人員打破常規(guī)，按照控制測量與實地調(diào)查同步進行的方法，采用GPS的GPRS網(wǎng)絡通訊模塊，最大限度的縮短了工期，為后續(xù)的設(shè)計工作贏得了寶貴的時間。

1 項目概述

2013年8月16日至17日，遼寧省撫順市發(fā)生了局地特大洪澇災害，特別渾河清原段尤為嚴重。此次洪水造成遼寧省9個市35個縣（區(qū)）180萬人受災，撫順市因災死亡63人，101人失蹤，受災耕地面積達到6萬多畝。為了將損失減少到最低，水災過后撫順市國土資源局立即成立了災毀耕地復墾領(lǐng)導小組，第一時間組織機關(guān)干部深入各鄉(xiāng)鎮(zhèn)災區(qū)統(tǒng)計土地損失情況，逐一地塊核實耕地損毀情況。我公司測繪人員受國土資源局委托立即趕赴重災區(qū)，在短短一周時間內(nèi)完成了清源鎮(zhèn)的水毀耕地測量任務。

因時間緊、任務重，我們采用了控制測量與碎部測量同時進行的方式進行野外調(diào)查。因耕地水毀區(qū)域多分布于山溝內(nèi)，且較為分散，如果按照傳統(tǒng)的先控制后測量的模式操作，很難在國土局限定的時間內(nèi)完成測繪調(diào)查工作。

2 控制測量

2.1 首級控制

我們收集到的控制點離測區(qū)最近的直線距離為10公里，而且道路不暢、控制點被毀等不利因素使得首級控制測量需要花費更多的時間。為了給復墾設(shè)計人員早日提交相關(guān)數(shù)據(jù)，我們成立的控制測量小組和災毀調(diào)查小組同時開展工作。利用已有的三個D級GPS控制點為基準，在測區(qū)內(nèi)均勻地布設(shè)了5個E級控制點。控制點的觀測采用了南方GPS靜態(tài)測量模式，并用隨機軟件進行了解算。經(jīng)同等精度檢核，點位誤差符合規(guī)范要求。

2.2 獨立坐標系的建立

當控制測量小組布設(shè)首級控制的同時，災毀調(diào)查小組在各自的管轄村莊內(nèi)布設(shè)若干臨時獨立坐標系統(tǒng)并已開展實地測繪工作。這種系統(tǒng)采用一點一方向方式建立，每一套臨時獨立坐標系統(tǒng)都布設(shè)3個以上的圖根控制點，并以GPS-RTK方式精確采集其坐標。

2.3 坐標系統(tǒng)的統(tǒng)一

由控制測量小組在E級GPS控制點的基礎(chǔ)上以GPS-RTK方法采集村莊內(nèi)獨立坐標系下的圖根控制點，這使得每一套獨立的坐標系統(tǒng)至少有三個與國家西安80坐標系的公共坐標對。通過這些坐標對，生成兩套坐標系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換七參數(shù)，并利用這些七參數(shù)完成每一個獨立坐標系圖形的轉(zhuǎn)換。這些轉(zhuǎn)換工作可在南方CASS9.1軟件內(nèi)地物編輯菜單下的坐標轉(zhuǎn)換功能實現(xiàn)。

3 碎部測量

3.1 GPRS通訊模塊的應用

南方S86T GPS內(nèi)置的GPRS通訊模塊能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PDL電臺借用GPRS網(wǎng)絡完成基準站與流動站之間的數(shù)據(jù)傳輸。它是在GPS-RTK儀器的基礎(chǔ)上開發(fā)研制的新型附件，其功能是代替基準站電臺借助GPRS網(wǎng)絡完成數(shù)據(jù)傳輸，其作業(yè)半徑20～25KM。使用GPRS通訊模有以下優(yōu)點：

（1）工作方式的改進，省去了GPS首級控制和加密控制等步驟，節(jié)省了人力、物力，而且直接利用均勻分布的高等級控制點求取轉(zhuǎn)換參數(shù)，提高了大地水準面擬合精度，這在山區(qū)高差變化大的地方效果特別明顯。

（2）GPRS通訊模塊使GPS-RTK有效作業(yè)半徑增加，減少了基準站遷移次數(shù)，可供基準站位置選擇的地點增多。突破了原先必須安置在已知控制點附近的局限，現(xiàn)在可以在交通便利、安全可靠的地方架設(shè)，還可省去安排專人看護基準站。

（3）GPRS網(wǎng)絡覆蓋地面范圍廣，流動站接收GPRS通訊模塊發(fā)送過來的基準站信號好，極少出現(xiàn)斷鏈情況，儀器初始化速度快。

3.2 災毀耕地測繪

此次災毀耕地大部分是山洪導致的沙壓或者水毀田地，我們需要逐個地塊實地測量、統(tǒng)計出各個村莊的水毀和沙壓面積。由于受災類型不同使其復墾方案及預算不同，本次受災耕地測繪的重點是查清每一塊災毀耕地的性質(zhì)及面積。除此之外還需測量出沙壓或者積水的深度，為設(shè)計人員提供準確的基礎(chǔ)信息。

實地測繪過程中，調(diào)查人員需要拍攝每一宗受災耕地的照片，以便設(shè)計報告內(nèi)插圖之用。

這些實地測繪調(diào)查工作都是在當?shù)卮甯刹康木o密配合下完成的。水災過后地表布滿了泥石流沖刷的石塊或者積水形成的泥濘，測繪人員克服了種種困難實地調(diào)查了每一宗災毀耕地的位置及面積。

3.3 面積統(tǒng)計

外業(yè)采集完成之后，將數(shù)據(jù)導入到南方CASS9.1軟件中，使用軟件內(nèi)土地利用菜單下的圖斑自動生成功能分別建立水毀和沙壓兩種類型的圖斑。之后利用此菜單下圖斑面積統(tǒng)計功能分別生成這兩種受災類型區(qū)域的面積。

為了檢核CASS9.1軟件計算成果的可靠性，我們利用ARCGIS軟件計算了災毀耕地圖斑面積。兩種計算結(jié)果一致，所得出的數(shù)據(jù)可以作為最終成果提交給設(shè)計人員。

4 結(jié)束語

本次工程最大的特點是時間緊、任務重，為了入冬之前完成災毀耕地的復墾工作，保障農(nóng)民明年的收成，市國土資源局給予了各作業(yè)單位高度的期望和配合。為了圓滿完成任務，我們測繪隊員頂著烈日、踏著崎嶇的山路，扛著測繪儀器實地測繪那些村民自己都不愿去的偏僻地塊。從現(xiàn)場踏勘、選點、埋石、觀測到計算和資料整理，加班加點，規(guī)范操作，一絲不茍，為清原鎮(zhèn)災后耕地復墾及時提供高精度測繪成果，得到撫順市國土資源局的充分肯定。

參考文獻

[1]李濤，周長勝，孫磊，等.GPS-RTK配合GPRS通訊模塊在管線測量中的應用[J].山東國土資源，2008，24.

[2]張顯云，杜寧，張俊.GPS技術(shù)建立獨立坐標系的方法分析[J].礦冶工程，2012，32（5）.