GPS-RTK技術在土地勘測定界中的應用

摘 要:相比傳統測繪手段，在土地勘測定界工作中采用GPS-RTK技術能夠大大提高工作效率，本文結合作者自身工作實踐，探討運用GPS-RTK技術進行勘測定界的技術路線、方法、作業流程及注意事項。

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等工作需要，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，為國土資源行政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技術服務性工作。早期的土地勘測定界主要使用鋼尺、經緯儀、測距儀、全站儀等常規測量儀器，使用這些設備通常存在著測量精度低、觀測范圍小、勞動強度大、易受外界環境干擾等缺點，隨著精準高效的GPS-RTK技術的出現，土地勘測定界工作中逐步采用這種先進的衛星定位技術來取代常規測量手段。

1GPS-RTK技術概述

1.1 GPS-RTK技術基本原理

RTK(Real-time kinematic)即實時動態差分法，GPS-RTK技術是基于載波相位觀測值的實時動態定位測量技術，在RTK作業模式下，基準站將其實時采集的載波相位觀測值、偽距觀測值和基準站坐標等信息通過數據傳送設備一起傳送給流動站，而流動站不但通過數據鏈接收來自基準站的數據，而且要同時采集GPS觀測數據，并在系統內對觀測值進行實時差分處理，并及時給出三維定位結果，其數據精度可達厘米級。

1.2 GPS-RTK系統組成

(1)基準站。

用作基準站的GPS接收機用三角腳架架設在已知點或任意點上對中整平固定不動。

(2)移動站。

包括GPS接收機、電子手簿和對中桿，移動站可以進行快速采集三維數據信息或進行坐標放樣等操作。

(3)數據鏈。

數據鏈即數據傳輸設備，包括基準站的無線電發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站的距離、數據傳輸速度、周圍環境等因素。

(4)控制軟件。

通過控制軟件的處理來實現流動站三維坐標數據的動態實時解算，該軟件系統的功能和質量，是實現動態實時測量的可行性以及測量結果的可靠性與精確性的重要保障。

2GPS-RTK技術在土地勘測定界中的應用實例

2.1 項目簡介

國電優能凌海(西八千)風電場工程，位于遼寧省凌海市境內，該項目裝機容量為49.5MW(包含33臺1.5MW風電機)，本次工作的任務是對該風電場內散布的33臺風電機、新建道路及變電站工程建設用地征地進行勘測定界。

2.2 資料收集勘測準備

收集該工程相關的可行性研究報告、規劃設計圖、工程平面布置圖、地籍圖、土地利用現狀圖、土地利用總體規劃圖、基本農田保護區圖等資料。本次勘測定界工作采用1∶1000地籍圖和1∶10000土地利用現狀圖作為工作底圖，依據《土地勘測定界規程》、《土地利用現狀分類》、《土地利用現狀調查技術規程》、《GPS RTK測量技術規程》等結合該項目具體情況制定勘測實施方案。

2.3 外業調查現場施測

(1)權屬調查。

查閱用地范圍內土地劃界、定界文件、土地權屬來源證明材料等地籍資料，在國土資源行政主管部門的組織下，由相關權屬單位有關人員按有關規定的要求共同到現場指界，并將權屬界線測繪到工作底圖上。

(2)地類調查。

利用地籍圖、土地利用現狀圖上的地類界線，通過現場調查及實地判讀，將用地范圍內及其附近的各地類界線測繪到工作底圖上，并標注三級地類編號。

(3)平面控制測量與界址點測設。

該項目測區內雖然地勢較為平坦，但分散著農村居民點、油田鉆井平臺等通視狀況不佳，為提高工作效率決定采用GPS-RTK測量，儀器選用華測X90 GNSS接收機 3臺，坐標系統采用1980年西安坐標系，高程系統為1985國家高程基準，高斯-克呂格投影，3度分帶，投影帶號41，中央子午線123度。

由于GPS-RTK直接測量解算的坐標數據屬于WGS84坐標系，所以需要通過軟件進行坐標轉換參數的計算，點校正是完成這一操作的主要工具之一。本案例中首先使用RTK手簿中的“測地通”軟件的點校正功能對測區邊緣的4個接近方形分布的已知控制點進行多點校正，然后使用RTK移動站快速觀測采集大量的界址點、地籍要素點、土地利用現狀要素點和地形、地物要素點的坐標信息數據。

界址點的放樣方法主要有兩種:一是坐標法放樣，二是關系距離法放樣。本案例中利用GPS-RTK的坐標放樣功能，輸入該工程平面布置圖給定的擬用地界址點坐標，RTK經過實時解算迅速給出當前點去往目標點的方向與距離，從而迅捷的找到目標點完成界址點的放樣，通過用解析法對放樣的界址點進行測量，其精度完全符合規程要求。

2.4 內業處理與成果提交

各類面積的量算均采用計算機全解析法，實測該項目擬永久征地區域總面積為104789.79平方米，涉及耕地(013)、農村道路(104)、溝渠(117)、鹽堿地(124)、沼澤地(125)等地類，國有與集體兩種土地所有權。

編制整理土地勘測定界表、土地分類面積表、界址點坐標成果表、界址點點之記、項目用地地理位置圖等形成勘測定界技術報告，利用CASS7.0軟件處理RTK采集的碎部點坐標數據編繪勘測定界圖，利用ArcGIS9.2軟件繪制標注項目用地界址紅線的1∶10000土地利用現狀分幅圖及土地利用總體規劃圖，相關報告、圖件經二級檢查和驗收合格后提交國土資源行政主管部門組卷履行土地報批程序。

2.5 應用體會

(1)關于GPS-RTK的點校正，已知點最好分布在整個測量作業區的邊緣，且形狀合理，盡量避免已知點的線形分布。

(2)GPS-RTK測量操作簡單快捷，測量時不要求點間通視，每個RTK移動站僅需一人操作，測定一個碎部點僅需幾秒鐘就可以完成，其無論用于平面控制測量還是放樣可靠性和精度都很高，誤差分布均勻、相互獨立且不累加。

(3)GPS-RTK測量的不足之處是個別區域受高大建筑物、密集樹林遮擋影響，移動站接收差分信號長時間浮動，形成固定結緩慢，定位延遲。

3結語

總之，GPS-RTK技術以其高精度、多功能、操作簡便等特點，完全可以滿足土地測繪的需要，隨著北斗衛星導航系統試運行的開始，同時接收美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯(GLONASS)、中國的北斗衛星導航及歐洲的伽利略(GALILEO)多系統衛星信號的GPS-RTK系統必將極大的提高測量的速度、精準度與穩定性，也將進一步提高土地勘測定界工作的效率。

參考文獻

[1] TD/T1008-2007，土地勘測定界規程[S].