RTK技術在土地勘測定界中的應用

任飛翔 楊春霞

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，城市化進程的加快，道路、水利、建筑等建設項目用地日益增加，而建設用地項目報批前需要勘測定界。文章介紹了RTK技術的原理、特點，并闡述了RTK在土地勘測定界的方法。

關鍵詞：RTK技術；土地勘測定界；應用

引言

土地勘測定界是根據土地征收、征用、劃撥、出讓、農用地轉用、土地利用規劃及土地開發、整理、復墾等工作的需要，實地界定土地使用范圍、測定界址位置、調繪土地利用現狀、計算用地面積，為國土資源主管部門用地審批和地籍管理等提供科學、準確的基礎資料而進行的工作[1]。隨著GPS全球定位技術、Internet技術、無線通信技術、網絡管理技術的發展，土地勘測定界技術發生巨大變化，從傳統的光學測繪到GPS靜態測繪再到現在的RTK技術。

1 RTK的概述

1.1 RTK的工作原理

RTK的工作原理是將一臺GSP衛星接收機置于基準站上，另一臺或幾臺接收機置于載體（稱為流動站）上，基準站和流動站同時接收同一時間、同一GPS衛星發射的信號，基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較，得到GPS差分（偽距差分、位置差分、載波差分，RTK技術選擇載波差分）改正值。然后將這個改正值通過無線電數據鏈電臺，及時傳遞給共視衛星的流動站，精化其GPS觀測值，從而得到經差分改正后流動站較準確的實時位置。

1.2 RTK技術的數據傳輸技術

RTK數據鏈模式可分為電臺模式和網絡模式，以下為這兩種信號傳輸模式的特點。

1.2.1 電臺模式的特點

電臺模式是通過發射300MHz-300KMHz來傳輸信號，其特點為作業距離較短，一般在二十幾公里以內，如果勘探測繪跨度較長的水利、道路需要架設多個電臺；其次電臺發射的電信號容易受到外界的干擾，架設信號發射基站時應當避免有大功率的干擾源；電臺架設時需要選擇空曠沒有遮擋的環境中，基站架設的過低信號傳輸距離也會降低；電臺發射信號對電源的要求較高，需要提供較為穩定的電壓，且電臺的發射功率越大，電的消耗速度越快。電臺模式特點。

1.2.2 網路模式的特點

網絡通訊模式是基于GPRS或CDMA兩種模式進行信號傳輸，基準站由外觀模塊和內置模塊組成，可以通過串口直接接入Internet互聯網，而流動站也是由外掛模塊和內置模塊組成，信號的發射、接收需要通過手薄CF卡或手機實現。具體流程為：GPRS/CDMA撥號上網→Internet→服務器→Internet→GPRS/CDMA撥號上網。其優點為傳輸距離遠，不受外界環境的限制，攜帶比較方便。缺點為由于網絡的傳輸速度較低，可能造成數據2到5秒的延遲，且沒有手機信號覆蓋地區不能使用，并需要一定的流量費。但隨著3G、4G網絡的普及，網絡模式的傳輸速度將會有很大提高。

1.2.3 網絡RTK技術的應用

由于傳統RTK技術需要在勘測地區架設基站，測量誤差也會隨著基站與流動站之間距離的增長而增大，數據的可靠性受到限制。網絡RTK技術是RTK技術、網路技術和計算機網絡管理技術發展到一定階段后出現的一種新型技術，即將網絡技術、無線通信技術、GPS定位技術、計算機網絡管理技術多個技術融合成一體的系統包括固定站、通訊控制中心、用戶部分。通過將多個參考基站的數據通過Internet傳輸到控制中心，進行信息處理，降低誤差，提高數據處理的精度。其優點為：無需架設參考站，省去了野外工作中的值守人員和架設參考站的時間，降低了作業成本，提高了生產效率；不需要在四處找控制點，擴大了作業半徑，網絡覆蓋范圍內能夠得到均等的精度；在CORS覆蓋區域內，能夠實現測繪系統和定位精度的統一，便于測量成果的系統轉換和多用途處理。

2 RTK技術在土地勘測定界中的應用

土地勘測定界常用的坐標系有WGS84、北京54和閑80坐標系，但隨著我國經濟的發展，地方區域一般還建有地方坐標系，隨著城市化的快速發展，一些坐標系的控制點別破壞，影響勘測定界的進度，為不妨礙城市的經濟建設，需要加快土地勘測定界工作的進度。傳統的光學儀器放線測繪進度慢，城市建筑的影響不能通視，測繪精度不穩定。利用GPS技術靜態測繪，定位較慢，測繪效率慢，不能滿足實時測繪的要求。而RTK技術可以實時測量，定位精度高，30km內可以精確到1～2cm，而工具攜帶方便。

3 土地勘測定界的一般操作步驟和注意事項

3.1 WGS84和平面坐標都具備的情況

首先需要客戶提供三個或三個以上的WGS-84和平面坐標的控制點，并了解坐標控制點的周邊的環境狀況，檢查是否有GPRS或CDMA的信號覆蓋，如果沒有信號覆蓋則需要架設電臺。然后綜合分析，選出最佳控制點架設基準站，并設置流動站，由于客戶提供了WGS-84的坐標，就不需要對控制點進行聯測，基準站和流動站連通后就可以進行坐標轉換了。

操作步驟如下：

（1）新建工作項目，輸入項目名稱等參數；（2）在點校正界面中輸入控制點的WGS-84的坐標和平面坐標；（3）把基準站架設在選定的控制點上，設置基準站；（4）設置流動站；（5）進行四參計算，如果有多余的控制點的話可以在點上進行檢核；（6）進行實際工作，測量、放樣、埋設樁界等。

3.2 只有平面坐標的情況

首先需要客戶提供三個或三個以上的平面坐標的控制點，接著了解一下測區的概況，在測區的種選擇合適的地方架設基準站，架設好基準站后設置流動站，連通之后可以去客戶提供的幾個控制點上做控制點的聯測，聯測結束之后在手簿上進行坐標轉換，得出轉換參數，檢查好轉換參數符合要求，接著就可以按照上述的操作步驟進行操作。

3.3 只有WGS-84坐標的情況

這種情況在實際工作中遇到的機會比較少，但是也是存在的需要客戶提供三個或三個以上的控制點，在一個觀測條件較好的控制點上架設基站，接著設置流動站，然后到一控制點上檢核，最后進行測量或放樣。

3.4 注意事項

3.4.1 最好讓客戶提供三個或三個以上的控制點，因為兩個控制點的高程不容易控制，且兩個控制點易出現問題，三個控制點就可以相互檢核。

3.4.2 選擇控制點架設基站時需要查看控制點周邊環境是否有大面積水源、大功率發射設備，如移動、聯通、電信的基站，基站周圍是否開闊，地勢高度是否合理。

3.4.3 如果是架設電臺，需要考慮電臺的信號能夠覆蓋到整個測區，作業前注意檢查電臺的電瓶電量是否充足；如果是GSM/CDMA通信，需要考慮GPRS或CDMA的信號覆蓋范圍。

3.4.4 在作業前要檢校基座，否則整平和對中的誤差會對測量的結果有很大的影響。

4 結束語

土地勘測定界在我國經濟發展有重要作用，RTK技術具有高精度、易操作、攜帶方便的優點，對于高效完成土地勘測定界有重要作用。

參考文獻

[1]土地勘測定界規程TDT_1008[D].土地資源部，2007.

[2]陳洪莊.GPS-RTK在勘測定界中的應用[J].中國高新技術企業，2013（16）.