探讨GPS-RTK技术在土地勘测定界中的应用

探讨GPS-RTK技术在土地勘测定界中的应用

张官凤

广西壮族自治区国土测绘院广西南宁530023

摘要：过去在土地测量工程中通常使用常规的导线测量方法和GPS测量方法，两种方法各有利弊，前者虽然简捷但是无法获得准确数据并且浪费时间，或者虽然可以得到相对精确的数据但是测量后还需对数据进行处理分析，同样浪费时间。GPS-RTK技术，作为一种新型的测量技术手段，不仅可以短时间、更精确地测量出土地使用范围而且操作简单节省时间。

关键词：GPS-RTK技术；土地勘测；应用；

在现在对土地勘测的不断研究的过程中发现了一种能够对土地进行很好勘测的技术手段，这种技术手段就是现在社会上常见的GPS-RTK技术手段。这种技术手段与其他土地勘测技术手段相比，运用了相应的RTK技术就使得对土地勘测有很大的便利，进一步使得这种技术手段在对土地勘测的过程中得到广泛的应用。

一、RTK技术概述

实时动态（RTK）测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，其基本思想是：在基准站上设置1台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时地判定解算结果是否成功，从而减少冗余观测量，缩短观测时间。RTK测量系统一般由以下三部分组成：GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能。RTK测量技术除具有GPS测量的优点外，同时具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点。

二、GPS-RTK技术

从总体上看GPS-RTK系统共分四个部分，一个是基准站，这个基准站是架设在GPS接收机的基础之上的。第二个是移动站，这个部分不是独立作业的，是和电子手簿以及对中杆一起共同合作，在采集数据的时候比较方便，还可以开展坐标放样。第三个数据链，这个环节主要是与基准站以及移动站联系。基准站发出数据，然后移动站接受数据。中间需要移动设备来传输，设备传输的大小与两站之间的距离有关，而且环境也会对接受的时间以及传输的效率有影响。第三个是控制软件，这个软件主要是处理一些数据，其作用就是计算流动站中的数据，保证在使用GPS-RTK技术时能够有准确的数据。在勘测定界土地的时候，GPS-RTK的工作原理是，使用不少于2台的接收机去接收信号，这两台接收机分别放入不同位置上，一台在基准站上，而另外一台在移动站上。在GPS-RTK系统开始运行的时候，两站要保证能够追踪超过5颗以上的卫星。基准站不间断的观测卫星，使用电台将观测到信息全部传送到移动站，然后移动站可以将收到的信息作为数据进行处理。

三、GPS-RTK在勘测定界测量的应用

1.平面控制测量。所谓的地籍控制网在很大的程度上是具备一些特点的，这些特点的存在使得进行土地勘测能够非常顺利的进行。这些特点主要包括控制面积较大和精准度较高的特点，由于这两项特点的影响导致了这项技术的应用也比较频繁。而且地籍的控制点在很多情况下都位于相应的地面，但是随着现在社会的不断发展，相应的地籍控制点也发生了被破坏的现象，这就在很大的程度上影响了进行地籍测量的进度和准确度，使得地籍测量不能良好的进行。而常规控制测量在很大的程度具备了一些不利于土地勘测的特点，学这些特点的存在使得土地勘测处于一个费时费力而且精准度不高的地步，因此这种测量方法在土地勘测中不能得到广泛的应用。而GPS是属于一种静态的测量，这种技术手段在测量中的根本作用就是实现区域的确定，从而在很大的程度上实现相应的定点测量。但是这种技术方法是需要进行相应的事后数据处理，这就导致在进行勘测的过程中不能及时的知道使用GPS定位的结果。在这种情况的发生是如果发现相应的精准度与计划的精准度数据如果有不相符的地方，必须进行返工。这就需要在原有的技术手段上有相应的改进，使得土地勘测能够更好的进行。因此这就需要涉及RTK技术。从相应的勘测实践中可以看出使用这种技术进行土地勘测在精准度和工作效率上都有一定的提高，而且RTK技术与GPS静态测量的观测点有很大的相似之处，也可以说这两者之间的坐标差距比较小。

2.GPS-RTK界址点放样和埋设界桩。界址点放样的GPSRTK外业测量方法，采用一台接收机在已知点放站作为固定站，使用RTK移动站定位、放样时，按以下步骤进行：（1）建立工作项目和坐标系统管理。选择好参考椭球及椭球参数输入，选择、输入投影带等。（2）移动站电台频率的选择。根据本地区无线电频率，选择一种理想的频率，移动站和基准站必须使用同一频率。（3）有关坐标的输入。将放样界址坐标以及其他控制点的坐标输入到建立的工作项目中作为定位放样及检查使用。（4）从测量菜单中选择RTK测量形式，并进行初始化。初始化完成后，可以启动RTK，进行测量工作。

四、应用实例

在某公路项目，约210KM长的带状区域进行勘测定界工作，除穿越少数村庄外，多数地势较为空旷平坦，适宜采用RTK作业。具体如下：a.控制测量。进行勘测定界前先要收集测区附近的控制点成果，以决定控制测量的方法。因设计单位已经完成了D级GPS点和5″导线点的控制，因此可省略静态GPS测量而直接采用GPSRTK技术即可。测量前，先检测D级GPS点和5″导线点的控制可靠性，经检查，D级GPS点二维约束平差之后单位权中误差和最弱边的相对精度完全达到了国家四等网的精度，同时5″导线点的精度也达到工程测量规范的要求。b.界址点坐标的测定。采用3台（1+2）中海达I-ID6000RTK接收机进行，基准站设置位置为测区中间位置高处，以确保界址点测量的准确性。在连接基站之后，利用移动站测量测区两头的D级GPS点，再利用手薄计算出转换参数，并在开始作业前检核另一个D级GPS点或5″导线点，合格后开始进行测量。通过分析设计单位提供的中桩坐标和设计资料，解算出用地边界点的坐标，再将坐标成果和中桩坐标传输到RTK流动站手簿中。为保证外业进度，设置两个流动站，一个用于放样并埋设界址柱，另一个用于处理并采集权属界线、地类界线等。c.精度分析。通过全站仪的观测值对所得结果进行对比检核。先利用全站仪放样出10处中桩，再利用两台RTK（RTXA和R.TKB）对10处中桩进行测量，得出坐标，然后进行比较。从统计结果看，RTK间点位较差最大为1.8cm，平均位较差为1.2cm；全站仪与RTK间点位较差最大为2.2cm，平均值间较差位1.5cm，符合国家土地勘测定界规定中对精度的规定。

在现在社会的发展过程中对土地勘测的技术手段也不能再局限在过去的勘测水平上，而是需要在原有的基础上对土地勘测有一定的创新，这种创新的技术手段在社会的实践研究中被称为RTK技术手段，这种技术手段的应用使得对土地勘测的精准性有相应的提高，进一步使得我国土地勘测有更好的发展。

参考文献：

[1]喻洋.浅谈GPSRTK技术在工程测量中的应用.2016.

[2]周国伟.浅析GPS-RTK技术在土地勘测定界中的应用.2017.

[3]王辉.解析测绘新技术在土地规划项目中的应用[J].广东科技.2014（16）