GPS-RTK技術在土地確權測量中的應用

韓興輝， 馮翠芹　(.天津大學仁愛學院，天津 30636；.天津石油職業技術學院，天津 30607)

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GPS-RTK技術在土地確權測量中的應用

韓興輝1， 馮翠芹2(1.天津大學仁愛學院，天津 301636；2.天津石油職業技術學院，天津 301607)

摘要根據土地確權測量基本要求及其技術上的常見問題，結合GPS-RTK技術原理及適用條件，介紹了GPS-RTK技術在土地確權測量中應用的作業流程及測量時的注意事項。在土地確權測量中應用 GPS-RTK技術具有觀測時間短、全天候作業、操作方便等優點，不僅大幅度提高了測量的效率，降低了作業環境的要求，而且通過衛星測量定位技術原理，消除了誤差傳遞積累的因素，其測量數據準確性、可靠性比較高，為土地的確權定權工作提供了有力的技術保障。

關鍵詞RTK測量；土地測量；GPS-RTK；土地確權

GPS-RTK Application in the Land Right Verification Measurement

HAN Xing-hui1, FENG Cui-qin2

(1. Renai College, Tianjin University, Tianjin 301636; 2. Tianjin Petroleum Vocational and Technical College, Tianjin 301607)

AbstractAccording to the common technological problems and the basic requirements of land right verification measurement, we introduced the operation procedure and application notice of GPS-RTK in land right verification measurement, by combining with the GPS-RTK technical principle and application condition. Using GPS-RTK in land right verification measurement had the advantages of short observation time, all weather operation, easy operation and so on, which greatly enhanced the measuring efficiency, and reduced the requirements of operating environment. Positioning technology principle of satellite measurement eliminated the factors of error transfer accumulation. Its measurement data had relatively high accuracy and reliability, which provided technical support for the land right verification.

Key wordsRTK measurement; Land measurement; GPS-RTK; Land right verification

土地權屬測量是實行土地登記規范化、依法登記土地所有權、解決土地權屬糾紛及確保土地使用權受法律保護的基礎工作，是土地精細化生產中最重要的依據之一。傳統的土地權屬測量方法難以滿足現代對土地精細、更新、快速定位測量及高精度的數據要求；運用GPS-RTK差分定位測量技術進行土地權屬數據測量，能夠滿足土地數據測量和信息化的管理要求，是實現土地權屬信息的快速采集、為土地生產和規劃管理提供科學依據的有效作業方法。筆者根據土地確權測量基本要求及其技術上的常見問題，研究了GPS-RTK技術在土地確權測量中的應用方法及注意事項，為土地的確權定權工作提供更高精度的信息數據。

1土地確權測量基本要求及其技術上的常見問題

1.1土地確權測量基本要求土地確權測量是一項基礎性的具有政府行為的測繪工作，屬于地籍測量，其測量要求也是以地籍測量為標準，有著很高的精度要求，其中界址點的測量精度要求見表1。

表1　界址點測量的基本精度

地籍測量的基本內容是測定土地及其附著物的權屬、位置、數量、質量和利用情況。它主要包括界址點測量和地形要屬測量，其中地籍要要素是指宗地的屬性，包括各級行政界線、界址點、界址線、地類號、地籍號、坐落、土地使用者或所有者及土地的等級等。地形要素很多，必要的地形要素包括測量控制點、房屋、道路、水系以及與地籍有關的必要地物、地理名稱、等高線和高程點。

1.2土地確權測量技術上的常見問題土地確權測量方法主要是在借用經緯儀、測距儀、全站儀等測量工具下，通過使用解析法、圖解法、直接量取等方法，在土地測量過程和成果處理方面上，通常容易產生以下難以解決的問題：

(1)農田土地一般邊長較長，面積較大，界址點、特征點較稀疏，一個控制點所能夠測量控制的宗地數量較少，若要完成大面積區域測量，需支站數較多，使得測量成果誤差較大，測量數據缺乏說服力和權威性。

(2)土地上種植的玉米，樹木等植被作物，密實高大，通視條件比較差，且多組工作人員交流不便，影響測量工作拓展的速度[1]。

(3)地球本身就是一個不規則的橢球體，受地球曲率的影響，離控制點越遠，測量數據誤差就越大，土地的使用面積等基本信息則不足夠精確。

(4)土地權屬、邊長面積等信息測量數據繁瑣，易出差錯，產生糾紛的可能性極易發生。

(5)國土測繪往往控制網的精度比較高，而碎步數據精度可靠性較差；若要完成大面積區域測量，需支站數較多，使得測量成果誤差較大。

2土地確權測量中GPS-RTK技術的應用

2.1RTK的技術原理RTK(Real Time Kinematic)實時動態測量技術，是以載波相位觀測為根據的實時差分GPS技術，它是測量技術發展里程中的一個突破，由基準站接收機、數據鏈、流動站接收機3部分組成。在基準站上安置一臺接收機做為參考站， 對衛星進行連續觀測，并將其觀測數據和測站信息，通過無線電傳輸設備，實時地發送給流動站，流動站GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時，通過無線接收設備，接收基準站傳輸的數據，然后根據相對定位的原理，實時解算出流動站的三維坐標及其精度(即基準站和流動站坐標差△X、△Y、△H，加上基準坐標得到的每個點的WGS-84坐標，通過坐標轉換參數得出流動站每個點的平面坐標X、Y和海拔高H)[4-5]。

2.2RTK測量技術適用條件RTK測量技術適合于視野空曠、空中無遮掩的區域，流動站與基準站是依靠GPS衛星傳遞信息，無論通視條件是否良好，一個人即能完成土地測量信息的采集，屬性編制，靈活方便，可以采用“1+3”“1+4”多人作業模式，便于工程進度的快速拓展，不為投機分子借用農田蓋房變為戶籍用地的違法行為提供充足時間，可以為土地后期開發利用提供便利條件。而且RTK測量作業半徑大，一般平原地區可以達到18 km左右，即便地形稍復雜些，作業半徑也可以達到9 km左右，測量精度也能滿足土地規劃地形圖的測量要求。RTK地形測量主要技術指標見表2。

表2　RTK地形測量主要技術指標

2.3 RTK測量系統的作業流程 RTK測量系統的作業程序一般包括RTK儀器的選擇與檢驗、基準站的選擇與設置、流動站的設置、RTK測量等工作。

2.3.1RTK儀器的選擇與檢驗。①接收設備最好是雙頻接收機或多頻接收機，且性能穩定、可靠性高；②基準站接收設備應具有發送標準差分數據的功能；③測量前宜對RTK接收設備進行基準站與流動站的數據鏈連通檢驗，數據采集器與接收機的通信連通檢驗。

2.3.2基準站站址的選擇。在RTK測量過程中，數據鏈傳送質量的好壞直接影響測繪的精度，因此在測量前，進行測區踏勘，選好基準站站址，這樣可以保證數據鏈傳送質量。基準站選址應符合下列條件：①站址應選在基礎堅實穩定，易于長期保存，并有利于安全作業的地方；②站址周圍應便于安置接收設備和方便作業，視野應開闊；③站址與周圍大功率無線電發射源(如通信基站、變電所等)的距離應大于200 m，與高壓輸電線、通道的距離應大于100 m；④站址附近不應有強烈干擾接收衛星信號的物體，如大型建筑物、玻璃幕墻及大面積水域等。

2.3.3基準站的架設。基準站接收機天線可安置在已知點，也可架設在未知點上，設站過程與靜態測繪安置過程一樣，包括對中、整平、量取天線高、天線指北操作等。對于分體式的接收機來說，連接主機與天線，連接主機與電臺。連接電臺與數據鏈發送天線。若須用掌上電腦(采集手簿)啟動基準站的RTK作業方式，連接掌上電腦(采集手簿)與接收機；若采用自動啟動基準站模式，無需此步。電源與接收機及電臺連接。

2.3.4 RTK測量。在土地確權中，RTK測量分為以下3個部分：

(1)啟動基準站。基準站架設在已知點上，輸入當前點的WGS-84坐標，進行啟動。若基準點架設在未知點上時，會當前單點定位測出的WGS-84經緯度坐標輸送給GPS主機，進行啟動。然后檢查確認基準站是否正常工作：查看主機LED指示燈進行檢查；查看電子手簿顯示；查看基準站電臺LED指示燈進行檢查。

(2)配置流動站。首先設置流動站電臺的接收頻率與基準站電臺的頻率一致，在確保數據采集器與接收機連接情況下，設置坐標系統及差分數據格式，與基準站一致；然后如實設置天線高，合理設置衛星截止角度值，設置PDOP的超限限值。

(3)流動站碎部點的采集。在RTK測量數據采集時，應注意將接收機流動桿水平氣泡扶正居中，確認采集存儲的坐標數據時精度衰減因子GDOP越小越好(一般小于6)；且流動站不宜在隱蔽地、大面積水域或強電磁波干擾源附近進行測量；在存儲測量數據的同時，要注明每一個測量數據的屬性功能、類別及與其他數據的關聯關系等。

2.4測量時注意事項在用RTK測量技術進行土地確權測量時，需要注意以下事項：

(1)當進行城市測量作業時，由于城市中的高大建筑物過于密集，這些建筑物會遮擋來自基站的高頻信號，或者使信號在傳輸過程中嚴重衰減，使得數據的傳輸受阻。此時，流動站將不能很好地接受來自基準站的信號，使得RTK作業受阻[2]。

(2)在衛星信號接收較差時，造成測量值不易確定，甚至產生偽值。因此，要滿足RTK的技術與準確性要求，一般要求信號強度達到5顆衛星以上才可能保證得到數據的準確性，有些不能很好接收衛星信號的地區有可能受到使用限制[3]。

(3)基準站置于已知點上且收集到準確的轉換參數，可直接輸入。基準站置于已知點上無轉換參數且收集到3個以上參心坐標系的控制點成果時，可采用直接輸入基準站坐標，流動站在控制點上采集地心坐標方式獲取。坐標轉換的殘差應不大于2 cm。

3結論

使用RTK測量技術的優點很多，在土地權屬測量方面除了觀測時間短、全天候作業、操作方便等優點外，RTK技術測量范圍半徑在10 km以上，減少了傳統測量作業中搬站和校正儀器的次數，大幅度地提高了測量的效率；由于基站與流動站之間的數據傳輸是依靠無線電信號進行，可以在較遠和阻礙視線的地方進行測量，降低了作業環境的要求；且其是通過衛星測量定位技術原理消除誤差傳遞積累的因素，其測量數據準確性、可靠性比較高。

將RTK技術應用土地確權測量中，能夠完全滿足土地確權測量精度測量要求，并且能夠很好地解決采用其他測量手段難以解決的問題，不僅能夠順利快速完成工程項目進度，而且數據的高精度性為解決宗地間的矛盾糾紛提供了可靠的事實依據，且為數據的入庫及后期維護提供了便利。

參考文獻

[1] 韓興輝，馮翠芹.全站儀測量農田規劃地形圖的探討[J].安徽農業科學,2015(8)：279-281.

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[3] 楊立湖.RTK測量技術在工程測量中的應用思路研究[J].四川建材,2010(2):220-222.

[4] 宗山.GPS 技術在國土測繪中的應用分析[J].科技創新與應用，2014(35):298.

[5] 金國雄，劉大杰.GPS衛星定位技術的應用與數據處理[M].上海：同濟大學出版社，2006.

中圖分類號S 29

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)06-242-02

收稿日期2016-02-04

作者簡介韓興輝(1980- )，男，山東梁山人，助教，碩士，從事建筑與土木工程研究。