RTK技術在土地勘測定界中的應用

摘要：RTK這一GPS實時動態定位技術，對測量手段和作業方法產生革命性的變革，極大地提高了測量的精度和效率。文章把RTK技術與土地勘測定界相結合，從精度方面進行分析，能夠滿足土地勘測定界規程所要求的誤差限，從而得出RTK技術在土地勘測定界中有著廣闊的應用前景這樣的結論。

關鍵詞：RTK技術；土地勘測定界；精度

1、RTK技術綜述

RTK技術是GPS實時動態定位技術的簡稱，它將GPS與數據傳輸技術相結合，實時解算并進行處理，在數秒的時間里得到高精度的位置坐標。常規的GPS測量方法，如靜態、快速靜態和動態測量都需要事后解算才能獲得厘米級的精度；而RTK技術是能夠在野外實時得到厘米級精度的測量方法，它采用了載波相位動態實時差分方法，在滿足精度的前提下，極大地提高了外業作業效率。高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級精度。在RTK作業模式下基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據，同時還要接收GPS衛星觀測數據，并在系統內形成差分觀測值進行實時處理，給出厘米級定位結果。流動站可處于靜止狀態，也可處于運動狀態；可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業，也可在動態條件下直接開機，只要能保持4顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結果。RTK技術的關鍵在于數據處理技術和數據傳輸技術，RTK技術定位時要求基準站接收機實時地把觀測數據（偽距觀測值，相位觀測值）及已知數據傳輸給流動接收機，數據量比較大，一般都要求9600的波特率。

2、RTK技術在土地勘測定界中的精度分析

土地勘測定界是實地確定土地使用界線范圍、測定界樁位置、測量用地范圍內各類土地界線和面積計算等測繪工作，為國土資源管理部門報批土地和地籍管理提供位置信息和現場基礎資料。建設用地勘測定界的工作程序為：接收委托→收集勘測資料和圖件→現場踏勘→圖上紅線設計和坐標計算→實地定樁→復核測量→面積量算→繪制勘測定界圖→檢查并提交勘界成果。

《土地勘測定界技術規程》對土地勘測定界成果精度做了要求。平面控制測量可采用建立三角網、三邊網、導線網、邊角網、GPS網。首級控制等級精度，當測區面積大于10平方公里時達到四級以上控制網，當測區面積介于5-10平方公里時達到一級小三角（邊）網或一級導線網，當區面積小于5平方公里時達到二級小三角（邊）網或二級導線網，當測區面積小于0.1平方公里時達到圖根精度。首級控制網點密度不能滿足土地勘測定界時，應在首級控制網的基礎上布設一級或兩級加密控制點。加密控制測量應優先采用導線網、三角形式加密控制網，也可采用單一符合導線，插點僅限個別地區使用。

界址點一般采用極坐標法，須在已知控制點上設站。角度半測回測定，對中誤差不超過3mm，一測站結束后必須檢查后視方向，其偏差不得大于±30″；距離測量可用電磁波測距儀或鋼尺，使用電磁波測距儀時，距離一般不超過200m，個別放寬至300m，使用鋼尺測量時一般不得超過兩尺段。相鄰測站至少應檢測一個界址點；解析法測定界址點坐標相鄰控制點的點位中誤差應控制在±5cm范圍內；相鄰界址點間，界址邊丈量中誤差應控制在±5cm范圍內，坐標反算距離與實地丈量距離的較差應控制在±10cm范圍內；用解析法測定的界址點坐標與原擬用地界址點坐標之差的中誤差應控制在±5 cm范圍內，允許誤差應控制在±10cm范圍內。

3、RTK在土地勘測定界中的作業模式

3.1 選擇作業時段。為獲取完整的數據，確保勘測定界成果一次達到精度要求，必須根據衛星可見預報和天氣預報選擇最佳觀測時段。衛星的幾何分布越好，定位精度就越高。衛星的分布狀況可用Planning軟件查看多項預測參數，根據預測結果合理安排作業計劃。

3.2 建立測區平面控制網。根據設計紅線坐標，用GPS靜態測量方法建立測區控制網，相鄰點間距5～8公里，并與國家西安80坐標系聯測，求出各控制點坐標。線性工程應考慮投影變形，變形的程度與測區地理位置和高程有關。因線性工程跨越范圍大，地形情況千差萬別，長度變形各不相同。在3°帶投影的邊緣長度變形較大，必須進行改正。

3.3 高程控制測量。土地勘測定界對高程不做要求，但是，當定界與施工放樣聯合作業時（聯合作業省時能節約工程投資），高程控制不能不做。GPS得到的高程是大地高，實際采用的是正常高，必須將大地高轉化為正常高。而測區的高程異常是未知數，且變化復雜，特別在山區精度較差。RTK技術通過高程擬合的方法所得成果達不到在高程控制測量的精度要求，無法代替等級水準，因此，等級水準仍采用水準作業模式。

3.4 求取坐標地方轉換參數。合理選擇控制網中已知的WGS84、北京54坐標、地方獨立坐標以及高程的公共點，求解轉換參數，為RTK動態測量做準備。

3.5 基準站選定。基準站設置除滿足GPS靜態觀測的條件外，還應設在地勢較高，四周開闊的位置，便于電臺的發射。可設在具有地方網格坐標和WGS2000坐標的已知點上，也可在未知點設站。

3.6 放樣內業數據準備。利用測量內外業一體化程序完成全部計算工作。根據作業目標，將放樣數據輸入后，程序會自動計算出待放樣點的坐標。如線性道路：將起點坐標、方位角、加直線長度及曲線要素輸入，程序會根據里程計算出全線待放樣點的坐標，其中直線上每50米一個點，曲線上每10米一個點，按相應的數據格式將放樣點坐標導出成Trimble DC文件，通過Date Transfer將DC文件導入到掌上電腦供外業調用。

3.7 外業操作。將基準站接收機設在基準點上，開機后進行必要的系統設置、傳輸設置及天線高等輸入工作。流動站接收機開機后首先進行系統設置，輸入轉換參數，再進行流動站的設置和初始化工作。通常公布的坐標系統和大地水準模型不考慮投影中的當地偏差，因此要通過點校正來減少這些偏差，獲得更精確的當地網格坐標，且確保作業區域在校正的點的范圍內。

4、RTK技術在土地勘測定界中的應用

綜上所述，RTK技術在精度上能夠滿足要求，作業方便快捷，尤其對線性工程的勘測手段和作業方法產生革命性的變革，極大地提高了勘測精度和勘測效率。RTK技術的使用可以高效、高精度的完成平面控制測量，特別是RTK技術的發展將徹底改變線性工程測量模式，這種技術非常適合線性工程。

RTK技術不僅能達到較高的定位精度，而且大大提高了測量的工作效率。隨著RTK技術的發展，這項技術已經逐步應用到各領域的測圖工作中。通過相應的數據處理程序，可大大減輕測量人員的內外業勞動強度，因此RTK技術在土地勘測定界中有著廣闊的應用前景。

參考文獻：

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