聶桂花
摘要:在基礎(chǔ)測繪或航測調(diào)繪作業(yè)中,需要進(jìn)行海岸線定位、特殊地物特征的定位、固定標(biāo)志的搜索和局部特征點的定位測量。使用傳統(tǒng)儀器進(jìn)行施測是非常困難的,RTK與手持GPS的結(jié)合將帶來巨大的技術(shù)優(yōu)勢,大幅度提高勞動生產(chǎn)率。文章討論了兩者的聯(lián)合應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:RTK;手持GPS;測量;土地整理
引言:
近年來,城市建設(shè)步伐的飛快發(fā)展,不斷有耕地被占用的情形,以致我國耕地數(shù)量呈現(xiàn)日漸減少的態(tài)勢。如果目前耕地減少趨勢控制不住,耕地數(shù)量就得不到保證,我國糧食生產(chǎn)就得不到保證,國民經(jīng)濟(jì)將受到嚴(yán)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(wù)必改革土地利用形式,推廣土地整理,增長農(nóng)用地面積,充分利用現(xiàn)有資源,尤其是耕地面積,達(dá)成耕地總量動態(tài)平衡,從而確保經(jīng)濟(jì)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。
1、GPS-RTK測量技術(shù)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(jī)、光電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、空間科學(xué)、
信息科學(xué)為基礎(chǔ);以全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)為技術(shù)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(xiàn)狀的圖形和位置信息,其對工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計和行政管理意義重大。土地測繪對相關(guān)專業(yè)性知識要求較高,與此同時由于其所測數(shù)據(jù)具有一定的法律效率,因此土地測繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)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(shù)是一種全球衛(wèi)星定位技術(shù),在各項領(lǐng)域中起到至關(guān)重要的作用。RTK技術(shù)是一種新的常用的GPS測量方法,集GPS測量與數(shù)據(jù)傳輸兩大關(guān)鍵技術(shù)于一身,同時也是GPS測量技術(shù)研究領(lǐng)域的一項重大突破,能夠?qū)崟r處理兩個測量站載波相位觀測量,從而為測站點提供達(dá)到厘米級精準(zhǔn)度的三維定位結(jié)果。GPS-RTK系統(tǒng)主要由3部分組成,分別為基準(zhǔn)站、流動站及通訊系統(tǒng)。其中,基準(zhǔn)站能夠同時進(jìn)行跟蹤載波相位測量以及測站狀態(tài)的發(fā)射工作包括測站的坐標(biāo)、觀測值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)和收機(jī)工作狀態(tài)等。流動站能夠同時實現(xiàn)對GPS衛(wèi)星信號進(jìn)行載波相位觀測以及基準(zhǔn)站相關(guān)信息的接收,從而及時得出相對于基準(zhǔn)站點的基線向量,并利用已知設(shè)置的轉(zhuǎn)換參數(shù)及投影方法,對流動站地方坐標(biāo)進(jìn)行計算。GPS-RTK技術(shù)的工作原理是利用基準(zhǔn)站和移動站的設(shè)置,實現(xiàn)5顆以下衛(wèi)星的接收,從而進(jìn)行載波相位觀測。
1.3技術(shù)特點
GPS-RTK測量技術(shù)的特點可以歸納為以下5點。
(1)基于GPS-RTK測量技術(shù)的流動站,僅依靠一個工作人員就可進(jìn)行相關(guān)操作,在一般的電磁波環(huán)境下,幾秒便可獲取1點坐標(biāo),作業(yè)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(shù)的應(yīng)用過程中,獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)安全可靠,誤差小,定位精度高。在滿足該技術(shù)工作條件的情況下,作業(yè)半徑為4km內(nèi),GPS-RTK的平面精度以及高程精度將會達(dá)到厘米級。(3)GPS-RTK技術(shù)對兩點間滿足光學(xué)通視沒有要求,僅要求其滿足磁波通視條件。GPS-RTK與傳統(tǒng)式測量技術(shù)相比,前者受能見度、氣候和季節(jié)等相關(guān)因素影響程度較小,作業(yè)條件要求低。(4)GPS-RTK技術(shù)能夠負(fù)擔(dān)各種測繪工作,具有作業(yè)自動化、高程度集成化以及測繪功能強(qiáng)大的特點。流動站通過內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng),從而實現(xiàn)多種測繪的相關(guān)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(yè)的精準(zhǔn)度。(5)在設(shè)站過程中,GPS-RTK技術(shù)僅需進(jìn)行簡單的設(shè)置,就能實現(xiàn)在行走過程中獲取到測量結(jié)果坐標(biāo)或進(jìn)行坐標(biāo)放樣,擁有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理和輸出能力,操作簡便。
2、GPS、RTK和手持GPS聯(lián)合作業(yè)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(jìn)行核查,沒有植被的遮擋,通視情況極好,有利于手持機(jī)進(jìn)行測圖。此次土地整理復(fù)核與傳統(tǒng)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(jìn)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(jìn)行施測。手持GPS配合RTK可提高作業(yè)效率,GPS、RTK和手持GPS同時進(jìn)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(zhì)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(lián)合作業(yè)過程可以通過圖形來說明,由于該區(qū)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(jù)實地內(nèi)容不同進(jìn)行分類,并用不同的符號進(jìn)行表示,從而得到測區(qū)的示意圖。(3)使用RTK對整個測區(qū)進(jìn)行測量,可以得到項目區(qū)的地形圖。由于手持機(jī)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(yōu)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(jié)合,可以準(zhǔn)確的獲取項目區(qū)的所有地形和地物,基本符合這次土地整理核查的要求。
結(jié)束語:
該項目以RTK為主進(jìn)行工程測量,在一部分精度要求低的核查區(qū)域內(nèi),使用手持GPS進(jìn)行邊界和地類的測量。采用的GPS為天寶系列產(chǎn)品,單點定位精度亞米級,有時可達(dá)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(dá)到要求。應(yīng)用南方的RTK進(jìn)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(jìn)行測圖,兩者是分開、獨立進(jìn)行的,互相沒有影響、干涉,在最后成圖時,將兩者的測量數(shù)據(jù)同時進(jìn)行處理,即可得到測區(qū)范圍內(nèi)的地形圖。GPS、RTK以其專有的作業(yè)方法、定位精度高、實時性強(qiáng)的優(yōu)點,在各種測量項目上使用及其普遍,遠(yuǎn)景很好。手持GPS配合RTK作業(yè),提高了外業(yè)作業(yè)效率,減少了工作人員的投入,加快了后期數(shù)據(jù)的處理,增加了經(jīng)濟(jì)效益。但是,由于手持GPS的精度不高,手持機(jī)與RTK聯(lián)合使用,如何提高測區(qū)的整體精度,還需進(jìn)一步的研究。
參考文獻(xiàn):
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[2]韓興輝,馮翠芹. GPS-RTK技術(shù)在土地確權(quán)測量中的應(yīng)用[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(06):242-243+247.