楊艷艷

1 概述

在土地開(kāi)發(fā)整理中測(cè)量工作的內(nèi)容主要包括測(cè)定和定測(cè)兩個(gè)方面。測(cè)定是通過(guò)測(cè)繪理論和測(cè)繪儀器，把地球表面地形信息測(cè)繪編制成各種比例尺的地形圖;定測(cè)是指利用測(cè)繪技術(shù)和測(cè)繪儀器把圖紙上設(shè)計(jì)的田坎和邊界等信息在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)作為施工的依據(jù)。

在現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器中，GPS以其速度快、精度高、效益好等優(yōu)點(diǎn)，在土地領(lǐng)域應(yīng)用中取得了良好效果，并且隨著我國(guó)土地使用制度改革的不斷深化，GPS應(yīng)用前景更加廣闊。本文以晉城市土地開(kāi)發(fā)整理測(cè)量工作為例，為GPS在土地開(kāi)發(fā)整理測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了一個(gè)較完整的方案設(shè)計(jì)。

2 GPS控制測(cè)量與測(cè)圖

2.1 E級(jí)GPS控制測(cè)量

測(cè)區(qū)的控制測(cè)量遵循從高級(jí)到低級(jí)，從整體到局部的原則。利用測(cè)區(qū)已有原國(guó)家二、三等點(diǎn)作為起算點(diǎn)布設(shè)GPS E級(jí)控制點(diǎn)作為測(cè)區(qū)首級(jí)。

2.2 儀器的選擇

選擇經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格的南方GPS接收機(jī)(平面位置±2.5mm+5 ppm高程±5mm+1 ppm)進(jìn)行同步觀測(cè)，采用靜態(tài)定位模式。

2.3 施測(cè)要求

1)選用參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 施測(cè)參數(shù)

外業(yè)觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)同步觀測(cè)點(diǎn)間距離、觀測(cè)條件等情況作適當(dāng)?shù)臅r(shí)間延長(zhǎng)，但同步觀測(cè)時(shí)間不得少于表1的規(guī)定。

2)觀測(cè)前應(yīng)編制GPS衛(wèi)星可見(jiàn)性預(yù)報(bào)表，研究所要觀測(cè)點(diǎn)的最佳時(shí)間段，并制定工作計(jì)劃。

3)普通埋設(shè)標(biāo)石穩(wěn)固一周后開(kāi)始實(shí)施觀測(cè)。觀測(cè)出發(fā)前應(yīng)檢查電池電量、接收機(jī)內(nèi)存或磁盤(pán)容量是否充足。

4)天線(xiàn)基座應(yīng)嚴(yán)格對(duì)中置平;天線(xiàn)高測(cè)前從三方向量三次、測(cè)后量取一次，較差應(yīng)不大于3mm，取中數(shù)使用。

5)接收機(jī)在觀測(cè)期間應(yīng)防止振動(dòng)、移動(dòng)，防止人和物體靠近天線(xiàn)。

6)測(cè)量手簿按作業(yè)程序認(rèn)真逐項(xiàng)填寫(xiě)，要清晰、整潔，不允許事后補(bǔ)記或追記。

7)接收機(jī)在觀測(cè)期間，不應(yīng)在旁邊使用對(duì)講機(jī)和進(jìn)行手機(jī)通話(huà);雷雨過(guò)境時(shí)應(yīng)關(guān)機(jī)停測(cè)，以防雷擊。

8)觀測(cè)中應(yīng)保證接收機(jī)工作正常，數(shù)據(jù)記錄正確，每日觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)整理野外記錄并將接收機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計(jì)算機(jī)硬、軟盤(pán)上，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)不丟失。接收機(jī)內(nèi)存數(shù)據(jù)文件在卸到外存介質(zhì)時(shí)，不得進(jìn)行任何剔除或刪改，不得調(diào)用任何對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施重新加工組合的操作指令。

2.4 平差計(jì)算

1)基線(xiàn)解算采用廠(chǎng)家提供的軟件上機(jī)進(jìn)行。

2)基線(xiàn)向量檢核符合要求后，以三維基線(xiàn)向量及其相應(yīng)方差—協(xié)方差陣作觀測(cè)信息，以一個(gè)點(diǎn)的WGS-84系三維坐標(biāo)作為起算數(shù)據(jù)進(jìn)行GPS網(wǎng)的無(wú)約束平差。在無(wú)約束平差確定的有效觀測(cè)量基礎(chǔ)上，利用三個(gè)原國(guó)家高等級(jí)點(diǎn)進(jìn)行80坐標(biāo)系二維約束平差，最后輸出相應(yīng)坐標(biāo)系中的二維坐標(biāo)，基線(xiàn)向量改正數(shù)，基線(xiàn)邊長(zhǎng)，方位及轉(zhuǎn)換參數(shù)和相應(yīng)精度信息。

3)平差后最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差應(yīng)小于5cm，最弱邊相對(duì)中誤差應(yīng)小于1/40000。

2.5 GPS RTK圖根點(diǎn)測(cè)量

1)圖根點(diǎn)采用GPS RTK差分定位方法測(cè)量，在E級(jí)控制點(diǎn)上設(shè)基準(zhǔn)站，流動(dòng)站至基準(zhǔn)站的距離不大于5 km。

2)基準(zhǔn)站選擇在視野開(kāi)闊、遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁波發(fā)射源，便于接收機(jī)容易接收衛(wèi)星信號(hào)并方便地將此信息發(fā)送給移動(dòng)站。

3)當(dāng)基準(zhǔn)站選擇完成后，選擇三個(gè)已知點(diǎn)且這三個(gè)已知點(diǎn)將所求點(diǎn)包圍起來(lái)，進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)和高程面模型轉(zhuǎn)換參數(shù)的確定。

4)在采用GPS RTK差分定位方法測(cè)量圖根點(diǎn)時(shí)，在GPS手簿中事先設(shè)置好坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)和高程面模型轉(zhuǎn)換參數(shù)、基準(zhǔn)站的坐標(biāo)和高程，以及圖根點(diǎn)預(yù)設(shè)精度等;每站作業(yè)時(shí)連測(cè)兩個(gè)以上原有控制點(diǎn)，檢核參數(shù)輸入和設(shè)站的正確性以及測(cè)量的精度。

5)GPS RTK測(cè)量時(shí)將設(shè)置好的流動(dòng)站的天線(xiàn)測(cè)桿放在所求點(diǎn)上，按照操作步驟進(jìn)行操作。屏幕上出現(xiàn)完成了初始化符號(hào)及提示時(shí)，進(jìn)入測(cè)量。當(dāng)出現(xiàn)無(wú)法完成初始化符號(hào)及提示時(shí)，不可進(jìn)入測(cè)量，則表示該所求點(diǎn)不能采用GPS測(cè)量，采用其他方法測(cè)定。

6)保證GPS RTK測(cè)量精度，每個(gè)圖根點(diǎn)均進(jìn)行兩次初始化，兩次RTK測(cè)量坐標(biāo)較差不得大于5cm、高程的較差不得大于7cm，在限差內(nèi)取平均值作為圖根點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。

7)采用GPS RTK差分定位方法測(cè)量圖根點(diǎn)時(shí)按對(duì)點(diǎn)形式布點(diǎn)，便于測(cè)圖時(shí)采用全站儀檢核相鄰點(diǎn)的邊長(zhǎng)和高程。

2.6 全站儀圖根導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量

測(cè)區(qū)內(nèi)用RTK施測(cè)不出來(lái)的地方，應(yīng)用全站儀加密一、二級(jí)圖根導(dǎo)線(xiàn)。布設(shè)形式主要為附合導(dǎo)線(xiàn)和結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，一般加密兩次。為了提高對(duì)點(diǎn)精度目標(biāo)方向使用對(duì)點(diǎn)器覘牌。

2.7 大比例尺地形圖測(cè)繪

根據(jù)工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形、地貌以及地表植被情況，再結(jié)合單位儀器的狀況，選擇GPS RTK或全站儀進(jìn)行全野外數(shù)字化地形圖測(cè)繪。利用測(cè)量?jī)x器設(shè)備測(cè)記測(cè)繪數(shù)據(jù)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖方法進(jìn)行地形圖測(cè)繪?；氐絻?nèi)業(yè)后將儀器內(nèi)地形數(shù)據(jù)展繪到南方CASS中，利用外業(yè)繪制的草圖將外業(yè)的地形信息標(biāo)繪在軟件中，以供設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)。

2.8 施工放樣

根據(jù)土地開(kāi)發(fā)整理的設(shè)計(jì)圖紙上各圖形信息，將需要放樣的數(shù)據(jù)輸入GPS中。利用前期制作的GPS E級(jí)控制點(diǎn)，具體步驟參照2.4部分，將各數(shù)據(jù)信息標(biāo)定在實(shí)地。

2.9 土地開(kāi)發(fā)整理項(xiàng)目竣工驗(yàn)收

在項(xiàng)目竣工驗(yàn)收階段，完全可以運(yùn)用GPS系統(tǒng)進(jìn)行田坎、道路、水渠的精確測(cè)量，為竣工驗(yàn)收提供有效正確的測(cè)量數(shù)據(jù)。這一階段的測(cè)繪數(shù)據(jù)是工程項(xiàng)目的成果圖，最終將反映項(xiàng)目的竣工現(xiàn)狀，其測(cè)量成果一般就作為工程項(xiàng)目及各管理部門(mén)的存檔及管理資料，較設(shè)計(jì)階段而言，必須達(dá)到較高的測(cè)量精度，有著較全面的內(nèi)容要求。

3 結(jié)語(yǔ)

土地開(kāi)發(fā)整理項(xiàng)目在地理分布上具有不確定性，無(wú)論平原還是丘陵、偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村還是城市周邊都有項(xiàng)目分布，而GPS可覆蓋全球任何地點(diǎn)且可全天候工作，不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制。隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是GPS，GIS，RS的有機(jī)結(jié)合，GPS將在土地測(cè)繪中應(yīng)用更為廣泛。GPS技術(shù)在土地領(lǐng)域發(fā)揮重大作用并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］ 沈文炳.論GPS地籍控制網(wǎng)的精度和密度［J］.測(cè)繪通報(bào)，1992(4):19-20.

［2］ TD-T1012-2002，土地開(kāi)發(fā)整理項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］ 薛連春.淺談3S測(cè)繪技術(shù)在土地整理中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2007，33(3):43-44.

［4］ 賈文濤，劉峻明，于麗娜，等.基于GPS和GIS的土地整理現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25(5):46-47.