GPS－RTK在國土土地勘測定界中的應(yīng)用

■張 偉 ■重慶市潼南縣國土房管局地產(chǎn)管理所，重慶 402660

1 勘測定界工作特點(diǎn)

基于摘要中勘測定界的定義可得出其特點(diǎn)如下:一是專業(yè)性:即它是一項為用地審批服務(wù)的專業(yè)性技術(shù)工作;二是時域和空域范圍內(nèi)的實時性，時域的實時性指勘測定界人員的測量成果、測量效率，直接影響著用地審批工作的進(jìn)程;空域的實時性指按照《土地勘測定界規(guī)程》規(guī)定，勘測定界工作必須“實地界定土地使用范圍、測定界址位置、調(diào)繪土地利用現(xiàn)狀、計算用地面積”，即給審批部門提供最新的項目用地情況，為其他土地工作提供第一手的信息資料;三是特殊性和綜合性并舉，特殊性是其工作性質(zhì)特殊，不同于其他土地工作，綜合性是指在土地勘測定界工作中包含有地籍調(diào)查、土地使用現(xiàn)狀調(diào)查和測量測繪等幾方面的內(nèi)容;四是法律規(guī)范性，土地勘測定界是由法律直接授權(quán)國土資源部門進(jìn)行的土地使用審批、調(diào)查、監(jiān)督、登記的工作，再者其測量成果直接應(yīng)用于項目用地的行政管理中，均體現(xiàn)其法律規(guī)范性的本質(zhì)特征。

2 GPS－RTK 技術(shù)基本原理

RTK(Real－time kinematic)即實時動態(tài)差分法，GPS－RTK技術(shù)是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位測量技術(shù)，在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站將其實時采集的載波相位觀測值、偽距觀測值和基準(zhǔn)站坐標(biāo)等信息通過數(shù)據(jù)傳送設(shè)備一起傳送給流動站，而流動站不但通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，而且要同時采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)對觀測值進(jìn)行實時差分處理，并及時給出三維定位結(jié)果，其數(shù)據(jù)精度可達(dá)厘米級。

GPS－RTK系統(tǒng)組成

(1)基準(zhǔn)站。用作基準(zhǔn)站的GPS接收機(jī)用三角腳架架設(shè)在已知點(diǎn)或任意點(diǎn)上對中整平固定不動。

(2)移動站。包括GPS接收機(jī)、電子手簿和對中桿，移動站可以進(jìn)行快速采集三維數(shù)據(jù)信息或進(jìn)行坐標(biāo)放樣等操作。

(3)數(shù)據(jù)鏈。數(shù)據(jù)鏈即數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，包括基準(zhǔn)站的無線電發(fā)射臺和移動站的接收裝置，其功率和頻率的選擇取決于移動站與基準(zhǔn)站的距離、數(shù)據(jù)傳輸速度、周圍環(huán)境等因素。

(4)控制軟件。通過控制軟件的處理來實現(xiàn)流動站三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的動態(tài)實時解算，該軟件系統(tǒng)的功能和質(zhì)量，是實現(xiàn)動態(tài)實時測量的可行性以及測量結(jié)果的可靠性與精確性的重要保障。

3 GPS－RTK在勘測定界中的應(yīng)用分析

GPS－RTK技術(shù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中具有高精度、高傳速、實時性的特點(diǎn)，不僅能提高土地勘測定界操作人員的工作效率和工作準(zhǔn)確性，而且與常規(guī)手段相比節(jié)省了大量的人力、物力耗費(fèi)，現(xiàn)針對其具體應(yīng)用做出如下分析:

(1)平面控制測量。平面控制測量指遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的測量原則，測定控制點(diǎn)平面位置的測量工作。GPSRTK技術(shù)系統(tǒng)在平面控制測量中主要使用于以下方面:一個是應(yīng)用于建立國家地籍控制網(wǎng)。原有國家地籍控制網(wǎng)因為使用次數(shù)頻繁造成了精度破壞，影響了地方地籍測量的進(jìn)程，應(yīng)用GPS－RTK技術(shù)系統(tǒng)可快速建立地方地籍測量控制網(wǎng)，提高測量操作人員的工作效率和測量精度。另一個是應(yīng)用于常規(guī)的控制測量中。常規(guī)測量手段的應(yīng)用必須滿足測量的兩點(diǎn)在“通視”的條件下，但是在滿足“通視”條件后，例如鋼尺測距等手段仍不能獲取高精度的數(shù)據(jù)信息，還需使用大量的人力(最少兩人，視距離而定)。但是在使用GPS－RTK技術(shù)系統(tǒng)是可以無視“通視”的條件，在測量過程中最大限度地避免誤差的產(chǎn)生，不僅減少了測量過程中人力的使用耗費(fèi)，而且提高了工作效率和工作精度。GPSRTK技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用于平面控制測量，是原始控制布網(wǎng)測量手段的創(chuàng)新，也對測量操作人員的專業(yè)素質(zhì)提出了更高的要求，即要求其能在GPS－RTK技術(shù)系統(tǒng)測量出現(xiàn)故障時及時處理問題，避免已獲取數(shù)據(jù)對下一步測量工作的干擾。

(2)界址點(diǎn)的放樣和埋設(shè)界樁。界址點(diǎn)放樣采用的GPS－RTK技術(shù)系統(tǒng)常使用一部基準(zhǔn)站(接收機(jī))架設(shè)于已知坐標(biāo)點(diǎn)，一部移動站(接收機(jī))移動定位、放樣，操作步驟如下:第一步是建立工作項目和坐標(biāo)管理系統(tǒng)，選擇參考橢球并輸入橢球參數(shù)，選擇投影帶并輸入投影帶參數(shù)。第二步是根據(jù)使用地區(qū)的無線電頻率，選擇一種適合、合理、理想的移動站電臺頻率，需要注意的是基準(zhǔn)站和移動站需使用同一頻率。第三步是輸入相關(guān)坐標(biāo)信息，即將放樣界址坐標(biāo)和其他控制點(diǎn)的坐標(biāo)輸入到第一步建立的工作項目中，作為定位放樣和檢查使用的基礎(chǔ)。第四步是在測量菜單中選擇RTK操作形式并進(jìn)行初始化處理，然后啟動RTK進(jìn)行測量操作。第五步是定位放樣。即從測量手簿中調(diào)出測量項目所需放樣點(diǎn)的坐標(biāo)，手薄屏幕上會顯示出放樣點(diǎn)的準(zhǔn)確位置距離移動站的距離和方位角度，然后測量人員使用GPS接收機(jī)移動至放樣點(diǎn)的位置，當(dāng)你準(zhǔn)確移動到放樣點(diǎn)位置時，手薄會發(fā)出“嘟、嘀……”的提示音，表示定位成功。第五步是挖坑埋設(shè)界樁，在埋設(shè)過程中，要不斷定位以糾正界樁位置，達(dá)到誤差范圍要求。

GPS－RTK技術(shù)系統(tǒng)的測量速度主要由第四步中提及的“初始化”速度決定，“初始化”的速度又取決于GPSRTK技術(shù)系統(tǒng)的配置差別、衛(wèi)星信號接收質(zhì)量、數(shù)量和構(gòu)成GPS－RTK技術(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈的傳輸質(zhì)量、速度。在GPSRTK技術(shù)系統(tǒng)的配置解算技術(shù)先進(jìn)、衛(wèi)星信號接收質(zhì)量、數(shù)量和數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量高、速度快的條件下，其初始化速度一般為幾秒到幾十秒，但是在其仍然會受到周圍測量環(huán)境的影響，在上述條件滿足的情況下，如果測量環(huán)境不好，初始化的時間往往要增加20～30倍。

坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換指應(yīng)用平面轉(zhuǎn)換或高程擬合的方法，結(jié)合GPS－RTK技術(shù)系統(tǒng)，將WGS－84坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為勘測定界中使用的獨(dú)立坐標(biāo)系或者54坐標(biāo)系的手段。使用GPSRTK的快速靜態(tài)或者準(zhǔn)動態(tài)測量作業(yè)模式，可以減少觀測次數(shù)并實時得出定位結(jié)果，縮短了觀測所用的時間，獲取了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果。

4 結(jié)束語

土地勘測定界是我國社會主義建設(shè)中的重要組成部分。GPSRTK技術(shù)其相比于常規(guī)手段具有高精度、多功能、高效率、易操作的優(yōu)勢，其作業(yè)的半徑范圍一般可達(dá)到4km左右，在保證測量精度的基礎(chǔ)上可提高測量效率4倍左右，所以GPS－RTK技術(shù)必將廣泛地、更好地應(yīng)用于勘測定界工作之中。

[1]王站軍.淺析GPS－RTK技術(shù)的基本原理及應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2010，(9).

[2]石利軍.淺析GPS－RTK技術(shù)在土地勘測定界中的應(yīng)用[J].邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2009，(1).

[3]TD/T1008－2007，土地勘測定界規(guī)程[S].