淺談GPS—RTK技術(shù)在高速鐵路土地勘測定界中的應(yīng)用

俞建康

摘要：隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資力度的不斷加大，交通、能源、水利和城市建設(shè)面貌煥然一新。特別是高速鐵路的全面建設(shè)，用地需求量大，越來越多的農(nóng)村集體土地被征收或征用。土地征收工作關(guān)系著被征地農(nóng)民的切身利益，工作要求十分嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致，又具有繁瑣的特點(diǎn)，所以在土地征收過程中必須要采用測繪技術(shù)手段實(shí)施土地勘測定界工作。隨著GPS-RTK技術(shù)的不斷發(fā)展，我們可以將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于高速鐵路的征地測量工作中，這不僅極大提高了測量精度和效率、節(jié)約了投資成本，又有效減少了土地糾紛。本文將通過項(xiàng)目實(shí)踐，介紹GPS-RTK技術(shù)在高速鐵路征收測量工作中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：高鐵征地測量；GPS-RTK技術(shù)；應(yīng)用

一、GPS-RTK技術(shù)及其特點(diǎn)

GPS是Global Positioning System的縮寫，其名稱為全球定位系統(tǒng)。GPS被廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域，直至目前，GPS仍被作為各種范圍定位的首選方式。RTK全稱為Real Time Kinematic，顧名思義，是一種集數(shù)字通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、元線電技術(shù)、GPS測量定位技術(shù)為一體的組合系統(tǒng)。

二、GPS-RTK技術(shù)在高速鐵路土地征收中的應(yīng)用

目前，我國高速鐵路建設(shè)突飛猛進(jìn)，特別是十三五期間，國家進(jìn)一步加快新建鐵路項(xiàng)目投資力度。高速鐵路的土地征收前期技術(shù)保障工作主要是控制測量、地籍調(diào)查、地類調(diào)查、界址點(diǎn)放樣等階段。將RTK技術(shù)應(yīng)用于這些階段，可以有效地減輕鐵路土地勘測的工作強(qiáng)度，縮減工作時(shí)間，提高工作精度，增加工作靈活性，有利于后續(xù)鐵路征地工作的開展。下面就以寧杭高速鐵路（浙江段）土地勘測定界項(xiàng)目為例，介紹GPS-RTK技術(shù)在高速鐵路勘測定界中的應(yīng)用。

1.項(xiàng)目概況。寧杭高速鐵路自南京南站東端引出，經(jīng)溧水、溧陽、宜興、長興、湖州、德清，沿宣杭既有鐵路至杭州東站，全長249公里，其中浙江境內(nèi)105公里。該項(xiàng)目選擇采用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行控制測量、地形測繪、地籍調(diào)查、地類調(diào)查、界址點(diǎn)放樣、土地分戶測量等工作。從結(jié)果上看，GPS-RTK技術(shù)得到有效的發(fā)揮，提高了測量效率，保障后續(xù)土地征收的全面推進(jìn)。

2.控制測量。本項(xiàng)目控制測量遵循“先整體后局部”和逐級布網(wǎng)的原則，利用鐵路沿線高等級GNSS控制點(diǎn)為起算點(diǎn)，布設(shè)四等GNSS控制網(wǎng)，在四等GNSS控制網(wǎng)下布設(shè)一級GNSS控制網(wǎng)。利用GPS-RTK技術(shù)布設(shè)圖根控制點(diǎn)，在RTK測量時(shí)，流動站采集衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)鏈接收來自參考站的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法將觀測得到的地心坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為指定坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。需要注意的是，在RTK圖根點(diǎn)測量前，須正確輸入求解的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，并在已知點(diǎn)上校核，確保無誤后方可正式進(jìn)行圖根點(diǎn)測量。

3.地形測量。本項(xiàng)目采用全站儀和GPS-RTK數(shù)據(jù)采集作業(yè)模式，采用統(tǒng)一的系統(tǒng)模板配置文件、圖幅分層方案和野外測碎部點(diǎn)加草圖，內(nèi)業(yè)按統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編繪作業(yè)。在建筑物較多的居民區(qū)采用全站儀進(jìn)行測量碎部點(diǎn)，在開闊區(qū)域采用RTK技術(shù)進(jìn)行測量碎部點(diǎn)。根據(jù)實(shí)踐得知，1個(gè)GPS流動站的作業(yè)效率是1臺全站儀的2到4倍。

4.權(quán)屬地類界線測量。權(quán)屬主要是指土地所有權(quán)與使用權(quán)之間的關(guān)系，其準(zhǔn)確與否直接影響到征地政策處理的落實(shí)等，關(guān)系到被征地農(nóng)民的切身利益。高速鐵路是線型工程，其線路長、涉及面廣，權(quán)屬指界難度大，以往傳統(tǒng)的作業(yè)方法是相鄰權(quán)利人指界并現(xiàn)場做好標(biāo)記，再利用全站儀或其他手段進(jìn)行權(quán)屬界線碎部點(diǎn)采集，既浪費(fèi)時(shí)間，又較容易出錯，有時(shí)權(quán)利人還會對測量成果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生懷疑。而采用GPS-RTK技術(shù)不僅可以減少因地形條件受限帶來的影響，還可以進(jìn)行現(xiàn)場指界和信息采集，給整個(gè)工作帶來了時(shí)間、質(zhì)量、精度等方面的技術(shù)保證，保障了征地補(bǔ)償中資金撥付所需基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

5.界址點(diǎn)放樣。通常情況下，用地界址點(diǎn)由設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，并經(jīng)專家審查后確定提供。界址點(diǎn)放樣指利用界址點(diǎn)構(gòu)成高速鐵路最主要的主線、車站、變電所、通信機(jī)站、牽引所等用地范圍。在用地范圍界址點(diǎn)放樣中應(yīng)用RTK技術(shù)時(shí)，利用GPS-RTK的坐標(biāo)放樣功能，輸入本項(xiàng)目的界址點(diǎn)坐標(biāo)，RTK經(jīng)過實(shí)時(shí)解算迅速給出當(dāng)前點(diǎn)去往目標(biāo)點(diǎn)的方向與距離，從而迅捷的找到目標(biāo)點(diǎn)完成界址點(diǎn)的放樣，通過用解析法對放樣的界址點(diǎn)進(jìn)行測量，與其理論坐標(biāo)進(jìn)行比較，誤差均小于5cm，其精度完全符合規(guī)程要求。值得注意的是，在采用GNSS-RTK放樣時(shí)，基準(zhǔn)站至少聯(lián)測三個(gè)以上已知控制點(diǎn)，且控制點(diǎn)所組成的平面圖形應(yīng)對RTK流動站點(diǎn)有足夠的控制面積，并對GNSS基準(zhǔn)站坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行有效的檢校。為保證RTK與基準(zhǔn)站的通訊條件，移動站距基準(zhǔn)站的最遠(yuǎn)距離不超過7km，確保移動站在固定解的情況下進(jìn)行放樣，同時(shí)也檢測相鄰測段施測的界樁精度。

6.土地分戶（承包權(quán)）測量。對于現(xiàn)代意義上的征地測量而言，土地分戶測量是必不可少的?？梢哉f用地紅線范圍內(nèi)各土地承包戶面積的準(zhǔn)確與否，乃至整個(gè)項(xiàng)目的征地工作進(jìn)展順利與否，都取決于這個(gè)關(guān)鍵步驟的準(zhǔn)確程度，它關(guān)系被征地農(nóng)民的直接利益。以往傳統(tǒng)的分戶方法是由村干部組織人員進(jìn)行皮尺丈量，這種方法誤差因素較多，其面積出入往往較大，給征地工作帶來很大的困難。在本項(xiàng)目分戶測量過程中，我們利用GPS-RTK碎步測量技術(shù)，實(shí)時(shí)采集各承包戶之間的權(quán)屬界線，同時(shí)對征地范圍線進(jìn)行實(shí)時(shí)放樣，有效的避免了各類誤差，并隨時(shí)掌握測量邊界線，既提高了作業(yè)速度，節(jié)約了作業(yè)時(shí)間，又保證了各承包戶的面積準(zhǔn)確性，從而使整個(gè)項(xiàng)目的征地工作順利進(jìn)行。

三、結(jié)論

現(xiàn)代測量技術(shù)多種多樣。傳統(tǒng)的測量技術(shù)是經(jīng)緯儀及全站儀測量，對于城市施工中或小范圍的勘測定界測量而言，傳統(tǒng)的測量技術(shù)相對于GPS-RTK測量技術(shù)簡單、快速、精度高、成本低，但是在地籍測量及大型線性項(xiàng)目土地勘測定界測量中，傳統(tǒng)的測量技術(shù)就會顯得局限性很大，觀測距離短，大范圍控制或者導(dǎo)線測量就顯得繁瑣，人員投入大，效率低下。如果采用GPS-RTK測量技術(shù)就能很好的解決這方面的困難，尤其在高速鐵路勘測定界測量中，由于線路長、所經(jīng)之處基本都避開居民密集區(qū)，相對來說視野基本開闊，如采用GPS-RTK測量技術(shù)，不僅節(jié)省了測量時(shí)間，還提高了測量精度。從技術(shù)而言，具有定位精確性高、控制點(diǎn)布設(shè)靈活、觀測時(shí)間段、通視條件限制小以及觀測距離遠(yuǎn)等多個(gè)方面的應(yīng)用優(yōu)勢，并且測量作業(yè)所獲取觀測數(shù)據(jù)精度指標(biāo)并不會隨著測量距離的增大而有所下降，因此也就確保了整個(gè)測量作業(yè)的有效性與穩(wěn)定性。因此在高速鐵路征地測量中應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)，有助于提高地籍測量的精度、測量效率以及實(shí)時(shí)性，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的資源配置融合。隨著地籍測量技術(shù)的發(fā)展，GPS用于高鐵的案例已經(jīng)屢見不鮮，并且隨著GPS定位技術(shù)的進(jìn)一步研究和應(yīng)用，GPS技術(shù)在高速鐵路征地勘測的過程中的作用將會更加重要。