周雅紅 趙鳳杰 解永剛
【摘要】本文闡述了RTK技術(shù)在農(nóng)用地發(fā)證工作中的作用及實(shí)施方法。對界址測量過程中的問題進(jìn)行了探討,并將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測的效率與傳統(tǒng)測量加以比較,并進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】RTK技術(shù);界址測量
GPS技術(shù)自從我國引進(jìn)以來,給我們測繪工作帶來前所未有的巨大便利,完全打破了傳統(tǒng)的作業(yè)模式,尤其是 GPS RTK技術(shù)讓我們體會(huì)到了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段的巨大優(yōu)越性,我們通過使用這些技術(shù),大大提高了工作效率,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1、概述
隨著近年經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,為滿足現(xiàn)代土地管理的需要,強(qiáng)化耕地保護(hù)機(jī)制,依法保護(hù)國家和農(nóng)民集體土地利益,維護(hù)農(nóng)村社會(huì)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。根據(jù)中華人民共和國《土地管理法》和國土資源部《關(guān)于依法加快集體土地所有權(quán)登記發(fā)證工作的通知》的部署和要求,對集體農(nóng)用地所有權(quán)登記發(fā)證進(jìn)行行政村界線(境界)、地類界進(jìn)行調(diào)查,實(shí)地定界和實(shí)測界址點(diǎn)等測量工作
2、RTK技術(shù)原理
按定位時(shí)GPS接收機(jī)所處的狀態(tài),可以將GPS定位分為靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位兩類。動(dòng)態(tài)定位則至少有一臺(tái)接收機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),測定的是各觀測歷元相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)中的點(diǎn)位(絕對定位或相對定位)。而動(dòng)態(tài)相對定位,它要求以較高的精度來實(shí)時(shí)確定運(yùn)動(dòng)載體相對于參考站的瞬時(shí)位置,一般須利用差分GPS技術(shù)(DGPS)以最大限度的減弱衛(wèi)星的軌道誤差以及諸如衛(wèi)星鐘差,電離層延遲等因素所產(chǎn)生的影響。
而依據(jù)測距原理不同,可分為GPS偽距測量定位和GPS載波相位測量定位,載波相位定位所采用的觀測值為GPS的載波相位觀測值,即L1、L2或它們的某種線性組合。載波相位定位的優(yōu)點(diǎn)是觀測值的精度高,一般優(yōu)于2個(gè)毫米;其缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理過程復(fù)雜,存在整周模糊度的問題。
RTK(real time kimematic surveying)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分測量技術(shù)就是建立在載波相位觀測值基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)。是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測站載波相位觀測量的差分方法。就是在一個(gè)具有WGS-84已知坐標(biāo)的基準(zhǔn)點(diǎn)上安置接收機(jī),連續(xù)不斷的接收GPS衛(wèi)星載波信號,通過數(shù)據(jù)鏈實(shí)時(shí)將所測得的載波相位與該點(diǎn)已知坐標(biāo)信息發(fā)送出去,流動(dòng)站接收GPS衛(wèi)星的載波相位與參考站的載波相位和已知點(diǎn)坐標(biāo)信息,并組成相位差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,從而得到流動(dòng)站的精確三維位置。
GPS 1230雙頻RTK的技術(shù)特點(diǎn):
實(shí)時(shí)RTK平面精度1cm+1ppm,高程精度為2cm+1ppm,作業(yè)距離可達(dá)30km以上,RTK 數(shù)據(jù)采集和更新率:20Hz(保證精度不損失10mm+1ppm)時(shí)間延遲小于30毫秒,典型的初始化時(shí)間為8秒,確保了RTK的優(yōu)越性能:快;準(zhǔn);遠(yuǎn)。
3、實(shí)施方法
權(quán)屬調(diào)查的內(nèi)容包括:各級行政區(qū)域境界;國有土地,集體土地,國家和集體、集體與集體之間的土地所有權(quán)權(quán)屬界線和界址點(diǎn)。
3.1界址點(diǎn)的設(shè)置
在權(quán)屬界調(diào)查過程中,根據(jù)需要在工作底圖上標(biāo)注界址點(diǎn),并作界址點(diǎn)注記。下列情況下必須設(shè)置界址點(diǎn),并進(jìn)行定性描述:
(1) 權(quán)屬界的交匯點(diǎn)、權(quán)屬界上的明顯拐點(diǎn);
(2) 作為權(quán)屬界的線狀地物,其類別或歸屬發(fā)生變化的位置;
(3)以田埂、山脊、山腳線、河流、公路等線狀地物為權(quán)屬界的主要轉(zhuǎn)折處;
(4)調(diào)查人員或指界人認(rèn)為設(shè)界址點(diǎn)才能明確表示界線的;
(5)其他須設(shè)置界址點(diǎn)的,如當(dāng)界址點(diǎn)間距過長時(shí),或一般轉(zhuǎn)折和不太明顯的拐點(diǎn),但對面積量算有重大影響時(shí)均應(yīng)增設(shè)。
3.2 界址點(diǎn)的測量
對實(shí)地指界后埋樁和不埋樁的界址點(diǎn)均采用RTK技術(shù)進(jìn)行野外實(shí)測,其精度指標(biāo)如下:
界址點(diǎn)精度指標(biāo) 表 1
點(diǎn)位中誤差 點(diǎn)間距允許誤差
±10cm ±20cm
3.2.1 基準(zhǔn)站的選定和建立
基準(zhǔn)站的安置是順利進(jìn)行RTK測量的關(guān)鍵,所以在選址時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)、避免選擇在無線電干擾強(qiáng)烈的地區(qū);
(2)、基準(zhǔn)站站址及數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)發(fā)射天線必須具有一定的高度;
(3)、為防止數(shù)據(jù)鏈丟失以及多路徑效應(yīng)的影響,周圍無GPS信號反射物(大面積水域、大型建筑物等)。
觀測前設(shè)置正確的基準(zhǔn)站配置集,將控制點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)和儀器高輸入?yún)⒖颊荆⒔?jīng)第二人核實(shí)無誤。
3.2.2 外業(yè)施測
外業(yè)人員在基準(zhǔn)站架好儀器后即可開始測量了,作業(yè)前對已知點(diǎn)進(jìn)行檢測,檢測誤差不大于5cm后,再允許進(jìn)行流動(dòng)站操作。流動(dòng)站一般為兩人一組,一人在基準(zhǔn)站上,一人背著儀器到每個(gè)界址上立桿并記錄數(shù)據(jù)。RTK 觀測的采樣間隔為1s,每次測量的歷元數(shù)不小于10 個(gè)。在記錄數(shù)據(jù)時(shí)要求測量人員立點(diǎn)要準(zhǔn)確,盡量穩(wěn)住對中桿。
圖 1
為了保證控制點(diǎn)測量成果的精度和可靠性,在第1次觀測完成以后,采用人工干預(yù)的方法讓RTK處于失鎖狀態(tài),當(dāng)RTK再次獲得初始化時(shí)進(jìn)行第2次觀測,觀測后的成果其平面較差均不大于±5cm,高程互差均不超過±10cm,然后取兩次觀測平面坐標(biāo)的中數(shù)作為最終成果
3.2.3 內(nèi)業(yè)處理
外業(yè)測量存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)文件記錄在CF卡上,利用讀卡器將其輸入電腦,并采用徠卡公司研制的隨機(jī)軟件進(jìn)行解算,輸出觀測成果。
4、應(yīng)用體會(huì)
4.1 GPS正在越來越多的測量工作中得到應(yīng)用,其在界址測量中的應(yīng)用就是一例,RTK技術(shù)與其它測量儀器和測量方法相比具有不能比擬的優(yōu)勢。
4.2 RTK測量開始前,必須檢測周邊已有同等級或同等級以上的控制點(diǎn),其互差小于限差時(shí)進(jìn)行測量。
4.3 電臺(tái)信號不能太遠(yuǎn),RTK的范圍以不超過10km為宜,否則鏈接狀態(tài)、精度等都會(huì)受影響。
4.4 利用RTK進(jìn)行界址測量,不受天氣、地形、通視等條件的限制,工作效率比傳統(tǒng)方法提高3-4倍。
4.5 利用RTK技術(shù)比傳統(tǒng)作業(yè)方法大大節(jié)省人力。
5、結(jié)論
當(dāng)前GPS RTK技術(shù)已經(jīng)成熟,在一些城市已布設(shè)了參考站網(wǎng)絡(luò),今后的RTK應(yīng)用將會(huì)更加廣泛的應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域。另外,隨著美國GPS衛(wèi)星系統(tǒng)終止執(zhí)行SA政策和伽俐略(Galileo)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、北斗的完成,這意味著GPS定位工作的效率將有較大幅度的提高,今后幾年RTK測繪技術(shù)也將得到超越發(fā)展。