聶桂花
摘要:在基礎測繪或航測調繪作業中,需要進行海岸線定位、特殊地物特征的定位、固定標志的搜索和局部特征點的定位測量。使用傳統儀器進行施測是非常困難的,RTK與手持GPS的結合將帶來巨大的技術優勢,大幅度提高勞動生產率。文章討論了兩者的聯合應用。
關鍵詞:RTK;手持GPS;測量;土地整理
引言:
近年來,城市建設步伐的飛快發展,不斷有耕地被占用的情形,以致我國耕地數量呈現日漸減少的態勢。如果目前耕地減少趨勢控制不住,耕地數量就得不到保證,我國糧食生產就得不到保證,國民經濟將受到嚴重威脅。同時,我國土地利用不充分、大批地皮閑置、土地資源使用效能低下。于是,務必改革土地利用形式,推廣土地整理,增長農用地面積,充分利用現有資源,尤其是耕地面積,達成耕地總量動態平衡,從而確保經濟建設可持續發展。
1、GPS-RTK測量技術概述
1.1土地測繪工作定義及特點
我國土地測繪工作主要是以計算機、光電技術、網絡通訊技術、空間科學、
信息科學為基礎;以全球定位系統、遙感技術、地理信息系統為技術核心,將地面已有的特征點和界線通過各種測量手段獲得反映地面現狀的圖形和位置信息,其對工程建設的規劃設計和行政管理意義重大。土地測繪對相關專業性知識要求較高,與此同時由于其所測數據具有一定的法律效率,因此土地測繪數據的精準度及其成果資料的配套完善也較為明顯,因此土地測繪特點本身所具有的及時性和實時性便較為明顯。
1.2基本原理
GPS技術是一種全球衛星定位技術,在各項領域中起到至關重要的作用。RTK技術是一種新的常用的GPS測量方法,集GPS測量與數據傳輸兩大關鍵技術于一身,同時也是GPS測量技術研究領域的一項重大突破,能夠實時處理兩個測量站載波相位觀測量,從而為測站點提供達到厘米級精準度的三維定位結果。GPS-RTK系統主要由3部分組成,分別為基準站、流動站及通訊系統。其中,基準站能夠同時進行跟蹤載波相位測量以及測站狀態的發射工作包括測站的坐標、觀測值、衛星跟蹤狀態和收機工作狀態等。流動站能夠同時實現對GPS衛星信號進行載波相位觀測以及基準站相關信息的接收,從而及時得出相對于基準站點的基線向量,并利用已知設置的轉換參數及投影方法,對流動站地方坐標進行計算。GPS-RTK技術的工作原理是利用基準站和移動站的設置,實現5顆以下衛星的接收,從而進行載波相位觀測。
1.3技術特點
GPS-RTK測量技術的特點可以歸納為以下5點。
(1)基于GPS-RTK測量技術的流動站,僅依靠一個工作人員就可進行相關操作,在一般的電磁波環境下,幾秒便可獲取1點坐標,作業效率高,很大程度上降低了測量工作的人工成本,并提升了工作效率[1]。(2)在GPS-RTK技術的應用過程中,獲得的相關數據安全可靠,誤差小,定位精度高。在滿足該技術工作條件的情況下,作業半徑為4km內,GPS-RTK的平面精度以及高程精度將會達到厘米級。(3)GPS-RTK技術對兩點間滿足光學通視沒有要求,僅要求其滿足磁波通視條件。GPS-RTK與傳統式測量技術相比,前者受能見度、氣候和季節等相關因素影響程度較小,作業條件要求低。(4)GPS-RTK技術能夠負擔各種測繪工作,具有作業自動化、高程度集成化以及測繪功能強大的特點。流動站通過內裝式軟件控制系統,從而實現多種測繪的相關功能,較大程度上減少了輔助測繪工作以及人為誤差,從而提高作業的精準度。(5)在設站過程中,GPS-RTK技術僅需進行簡單的設置,就能實現在行走過程中獲取到測量結果坐標或進行坐標放樣,擁有很強的數據輸入、存儲、處理和輸出能力,操作簡便。
2、GPS、RTK和手持GPS聯合作業方法
本文以某次土地測量為例,這次檢查面積約40平方公里,屬平原地形。土地坡度平緩,平均坡度約為2%。冬季進行核查,沒有植被的遮擋,通視情況極好,有利于手持機進行測圖。此次土地整理復核與傳統的地形測量工作還是存在一定差別的,精度要求不高,故加入了手持GPS,成圖之后驗證使用手持GPS進行對核查測量工作的速率有很大的提升。最后確定,使用1+2RTK用于工程測量;1+2手持GPS用于邊界和地類測量。采用先控制后測圖的方法進行施測。手持GPS配合RTK可提高作業效率,GPS、RTK和手持GPS同時進行測圖,由于通視效果好,每天可施測約6平方公里。檢核測量的范圍比較全面,質量比較高,所以施測的成果更加靠近實際情況。(1)RTK與手持GPS聯合作業過程可以通過圖形來說明,由于該區域的邊界和地類都是不明顯的,不易獲取具體信息,凌亂無章。(2)根據實地內容不同進行分類,并用不同的符號進行表示,從而得到測區的示意圖。(3)使用RTK對整個測區進行測量,可以得到項目區的地形圖。由于手持機的亞米級精度無法精確獲取道路的交叉路口點,而RTK以其快速、高精度的優勢就能很好地解決這一問題[2]。4)將RTK所測的地形圖與手持GPS所測的地形圖相結合,可以準確的獲取項目區的所有地形和地物,基本符合這次土地整理核查的要求。
結束語:
該項目以RTK為主進行工程測量,在一部分精度要求低的核查區域內,使用手持GPS進行邊界和地類的測量。采用的GPS為天寶系列產品,單點定位精度亞米級,有時可達四十或者五十厘米,用于土地整理項目的核查工作,測量精度達到要求。應用南方的RTK進行工程測量,精度高,速度快,有效的提升了測量的速度。不管是使用手持GPS,還是RTK進行測圖,兩者是分開、獨立進行的,互相沒有影響、干涉,在最后成圖時,將兩者的測量數據同時進行處理,即可得到測區范圍內的地形圖。GPS、RTK以其專有的作業方法、定位精度高、實時性強的優點,在各種測量項目上使用及其普遍,遠景很好。手持GPS配合RTK作業,提高了外業作業效率,減少了工作人員的投入,加快了后期數據的處理,增加了經濟效益。但是,由于手持GPS的精度不高,手持機與RTK聯合使用,如何提高測區的整體精度,還需進一步的研究。
參考文獻:
[1]康亞菊. 土地測量在土地規劃中的應用研究[J]. 科技經濟市場,2016(01):147-148.
[2]韓興輝,馮翠芹. GPS-RTK技術在土地確權測量中的應用[J]. 安徽農業科學,2016,44(06):242-243+247.