GPS-RTK技术在土地勘测定界中的应用

GPS-RTK技术在土地勘测定界中的应用

潘凌

青海省第一测绘院青海西宁810001

摘要：GPS-RTK技术采用了载波相位动态实时差分方法与常规的测量手段相比，具有高精度、多功能、高效率、易操作的优势。它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。本文主要是对勘测定界的涵义、特点，GPS-RTK技术的工作形式和GPS-RTK技术在土地勘测定界中的具体应用进行分析论述，希望能够更好地了解该项技术，从而推动该项技术更好地为土地管理部门服务。

关键词：GPS-RTK；勘测定界；应用

前言

勘测定界是一门用来替代常规测量手段的新技术，其具有高精度、高效率和实时性的优点，并且其具有四个特点：一是专业性：即它是一项为用地审批服务的专业性技术工作；二是时域和空域范围内的实时性，时域的实时性指勘测定界人员的测量成果、测量效率，直接影响着用地审批工作的进程；空域的实时性是指勘测定界工作必须“实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状、计算用地面积”，即给审批部门提供最新的项目用地情况，为其他土地工作提供第一手的信息资料；三是特殊性和综合性并举，特殊性是其工作性质特殊，不同于其他土地工作，综合性是指在土地勘测定界工作中包含有地籍调查、土地使用现状调查和测量测绘等几方面的内容；四是法律规范性，土地勘测定界是由法律直接授权国土资源部门进行的土地使用审批、调查、监督、登记的工作，再者其测量成果直接应用于项目用地的行政管理中，均体现其法律规范性的本质特征。下文将对GPS-RTK技术及其在勘测定界中的应用进行详细的论述。

1、GRS-RTK技术的概述

实时动态（RealTimeKinematic-RTK）定位技术是一项以载波相位观测为基础的实时差分GPS测量技术，是GPS技术发展的一个飞跃，是GPS技术发展的一个主流方向。它的基本形式是：以一台输入已知WGS-84坐标的GPS接收机作为基准站，对所有可见GPS卫星进行不间断观测。将其观测数据（已知WGS-84坐标及载波相位），通过无线数据传输设备发送给流动站（用户观测站）。在流动站上，另一台GPS接收机在接收GPS卫星（与基准站所观测的卫星为同一组卫星）信号的同时，通过无线数据接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位、实时差分的原理，通过特定软件实时地求解并计算出流动站所在点的WGS-84三维坐标，通过地方坐标转换参数，换算得出流动站逐点的平面坐标x，y和海拔高h，并在电子手簿上实时显示其坐标及其精度。

GPS-RTK野外作业的主要步骤为：设置基准站、求解坐标转换参数、碎步测量、点放样、线放样。由于大部分情况下使用的坐标系数均为国家坐标系或是地方坐标系，而该技术所接收到的为WGS-84坐标系下的数据，所以在RTK使用过程中要进行坐标系统的转换。一般情况下，根据已知条件采用不同的坐标转换方法，本文主要是对平面坐标转换进行介绍。

平面坐标转换

X0平移；Y0平移；θ坐标轴旋转；K尺寸

2、GPS-RTK技术在土地勘测定界中的具体应用

GPS-RTK技术系统在运行过程中具有高精度、高传速、实时性的特点，不仅能提高土地勘测定界操作人员的工作效率和工作准确性，而且与常规手段相比节省了大量的人力、物力耗费，因此，在土地勘测定界中具有广泛的应用。下面将对该项技术在勘测定界中的具体应用进行论述。

2.1在平面控制测量中的应用

平面控制测量指遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的测量原则，测定控制点平面位置的测量工作。GPS-RTK技术系统在平面控制测量中主要使用于以下方面：一是，应用于建立国家地籍控制网。原有国家地籍控制网因为使用次数频繁破坏了精确度，影响地方地籍测量进程，应用GPS-RTK技术系统可快速建立地方地籍测量控制网，提高测量操作人员的工作效率和测量精度。二是，应用于常规的控制测量中。常规测量手段的应用必须满足测量的两点在“通视”的条件下，但是在满足“通视”条件后，例如钢尺测距等手段仍不能获取高精度的数据信息，还需使用大量的人力（最少两人，视距离而定）。但是在使用GPS-RTK技术系统是可以无视“通视”的条件，在测量过程中最大限度地避免误差的产生，这样不仅减少了测量过程中人力的浪费，而且提高了工作效率和工作精度。GPS-RTK技术系统应用于平面控制测量，是原始控制布网测量手段的创新，也对测量操作人员的专业素质提出了更高的要求，即要求其能在GPS-RTK技术系统测量出现故障时及时处理问题，避免已获取数据对下一步测量工作的干扰。

2.2在碎部测量中的应用

采用实时动态定位方式进行建设用地前期勘测或地籍碎部测量，与采用全站仪进行测量相比较，具有明显的优势：一是采点速度快，在保持卫星连续跟踪的情况下，一般单点测量只需要十几秒钟，与全站仪相当。但是在以基准站为中心方圆20km内，既不需要变换基准站，也不需要圈控制点，更不需要定向，这就减少了全站仪频繁换站所花费的时同，且可以使多个流动站同时工作，而互不影响。

但在碎部测量上使用动态定位测量也存在着一些缺点。它虽然不要求流动站与基准站通视，但是要求GPS接收机的卫星信号接收天线对天通视。在测量房屋、林带时往往由于无法靠近被测地物，导致测量工作无法进行，所以，这需要全站仪等光学测量仪器的密切配合。但是在实际测量中，如果能够使用双系统的全球定位系统（即GPS+GLONASS系统，目前设备投资较大），上面提到的问题，会得到很大的改善。

2.3在地籍控制测量的应用

实时动态定位技术应用于地籍控制测量，可以根据实际需要，灵活布设控制点，点位可疏可密。在地籍控制测量工作中应用RTK技术，会提高测量效率，这不仅优于传统的测量方式，而且明显优于GPS静态测量方式。

2.4应用于坐标系统的转换

坐标系统的转换是指采用平面转换或高程拟合的方法，结合GPS-RTK技术系统，将WGS-84坐标系统转换为勘测定界中使用的独立坐标系或者54坐标系的手段。使用GPS-RTK的快速静态或者准动态测量作业模式，可以减少观测次数并实时得出定位结果，缩短观测时间，获取了准确的数据结果。

3、结束语

综上所述，RTK技术具有很大的优势，将其用于土地勘测定界中，能够提高测量的精度和效率，并且随着其不断完善发展，将会有良好的应用前景，从而更好地为土地管理部门服务。

参考文献：

[1]王站军，浅析GPS-RTK技术的基本原理及应用[J]，中小企业管理与科技，2010（9）

[2]史先琦，浅析GPS-RTK技术在土地勘测定界中的应用[J]，科技创新导报，2012（12）

[3]王大利，GPS-RTK技术在土地勘测定界中的应用[J]，科技资讯，2012（5）

[4]姬瑞华，RTK技术在土地勘测定界中的应用[J]，科技信息，2011（23）