任飛翔 楊春霞
摘 要:隨著我國經濟的快速發(fā)展,城市化進程的加快,道路、水利、建筑等建設項目用地日益增加,而建設用地項目報批前需要勘測定界。文章介紹了RTK技術的原理、特點,并闡述了RTK在土地勘測定界的方法。
關鍵詞:RTK技術;土地勘測定界;應用
引言
土地勘測定界是根據土地征收、征用、劃撥、出讓、農用地轉用、土地利用規(guī)劃及土地開發(fā)、整理、復墾等工作的需要,實地界定土地使用范圍、測定界址位置、調繪土地利用現(xiàn)狀、計算用地面積,為國土資源主管部門用地審批和地籍管理等提供科學、準確的基礎資料而進行的工作[1]。隨著GPS全球定位技術、Internet技術、無線通信技術、網絡管理技術的發(fā)展,土地勘測定界技術發(fā)生巨大變化,從傳統(tǒng)的光學測繪到GPS靜態(tài)測繪再到現(xiàn)在的RTK技術。
1 RTK的概述
1.1 RTK的工作原理
RTK的工作原理是將一臺GSP衛(wèi)星接收機置于基準站上,另一臺或幾臺接收機置于載體(稱為流動站)上,基準站和流動站同時接收同一時間、同一GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號,基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較,得到GPS差分(偽距差分、位置差分、載波差分,RTK技術選擇載波差分)改正值。然后將這個改正值通過無線電數(shù)據鏈電臺,及時傳遞給共視衛(wèi)星的流動站,精化其GPS觀測值,從而得到經差分改正后流動站較準確的實時位置。
1.2 RTK技術的數(shù)據傳輸技術
RTK數(shù)據鏈模式可分為電臺模式和網絡模式,以下為這兩種信號傳輸模式的特點。
1.2.1 電臺模式的特點
電臺模式是通過發(fā)射300MHz-300KMHz來傳輸信號,其特點為作業(yè)距離較短,一般在二十幾公里以內,如果勘探測繪跨度較長的水利、道路需要架設多個電臺;其次電臺發(fā)射的電信號容易受到外界的干擾,架設信號發(fā)射基站時應當避免有大功率的干擾源;電臺架設時需要選擇空曠沒有遮擋的環(huán)境中,基站架設的過低信號傳輸距離也會降低;電臺發(fā)射信號對電源的要求較高,需要提供較為穩(wěn)定的電壓,且電臺的發(fā)射功率越大,電的消耗速度越快。電臺模式特點。
1.2.2 網路模式的特點
網絡通訊模式是基于GPRS或CDMA兩種模式進行信號傳輸,基準站由外觀模塊和內置模塊組成,可以通過串口直接接入Internet互聯(lián)網,而流動站也是由外掛模塊和內置模塊組成,信號的發(fā)射、接收需要通過手薄CF卡或手機實現(xiàn)。具體流程為:GPRS/CDMA撥號上網→Internet→服務器→Internet→GPRS/CDMA撥號上網。其優(yōu)點為傳輸距離遠,不受外界環(huán)境的限制,攜帶比較方便。缺點為由于網絡的傳輸速度較低,可能造成數(shù)據2到5秒的延遲,且沒有手機信號覆蓋地區(qū)不能使用,并需要一定的流量費。但隨著3G、4G網絡的普及,網絡模式的傳輸速度將會有很大提高。
1.2.3 網絡RTK技術的應用
由于傳統(tǒng)RTK技術需要在勘測地區(qū)架設基站,測量誤差也會隨著基站與流動站之間距離的增長而增大,數(shù)據的可靠性受到限制。網絡RTK技術是RTK技術、網路技術和計算機網絡管理技術發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一種新型技術,即將網絡技術、無線通信技術、GPS定位技術、計算機網絡管理技術多個技術融合成一體的系統(tǒng)包括固定站、通訊控制中心、用戶部分。通過將多個參考基站的數(shù)據通過Internet傳輸?shù)娇刂浦行?,進行信息處理,降低誤差,提高數(shù)據處理的精度。其優(yōu)點為:無需架設參考站,省去了野外工作中的值守人員和架設參考站的時間,降低了作業(yè)成本,提高了生產效率;不需要在四處找控制點,擴大了作業(yè)半徑,網絡覆蓋范圍內能夠得到均等的精度;在CORS覆蓋區(qū)域內,能夠實現(xiàn)測繪系統(tǒng)和定位精度的統(tǒng)一,便于測量成果的系統(tǒng)轉換和多用途處理。
2 RTK技術在土地勘測定界中的應用
土地勘測定界常用的坐標系有WGS84、北京54和閑80坐標系,但隨著我國經濟的發(fā)展,地方區(qū)域一般還建有地方坐標系,隨著城市化的快速發(fā)展,一些坐標系的控制點別破壞,影響勘測定界的進度,為不妨礙城市的經濟建設,需要加快土地勘測定界工作的進度。傳統(tǒng)的光學儀器放線測繪進度慢,城市建筑的影響不能通視,測繪精度不穩(wěn)定。利用GPS技術靜態(tài)測繪,定位較慢,測繪效率慢,不能滿足實時測繪的要求。而RTK技術可以實時測量,定位精度高,30km內可以精確到1~2cm,而工具攜帶方便。
3 土地勘測定界的一般操作步驟和注意事項
3.1 WGS84和平面坐標都具備的情況
首先需要客戶提供三個或三個以上的WGS-84和平面坐標的控制點,并了解坐標控制點的周邊的環(huán)境狀況,檢查是否有GPRS或CDMA的信號覆蓋,如果沒有信號覆蓋則需要架設電臺。然后綜合分析,選出最佳控制點架設基準站,并設置流動站,由于客戶提供了WGS-84的坐標,就不需要對控制點進行聯(lián)測,基準站和流動站連通后就可以進行坐標轉換了。
操作步驟如下:
(1)新建工作項目,輸入項目名稱等參數(shù);(2)在點校正界面中輸入控制點的WGS-84的坐標和平面坐標;(3)把基準站架設在選定的控制點上,設置基準站;(4)設置流動站;(5)進行四參計算,如果有多余的控制點的話可以在點上進行檢核;(6)進行實際工作,測量、放樣、埋設樁界等。
3.2 只有平面坐標的情況
首先需要客戶提供三個或三個以上的平面坐標的控制點,接著了解一下測區(qū)的概況,在測區(qū)的種選擇合適的地方架設基準站,架設好基準站后設置流動站,連通之后可以去客戶提供的幾個控制點上做控制點的聯(lián)測,聯(lián)測結束之后在手簿上進行坐標轉換,得出轉換參數(shù),檢查好轉換參數(shù)符合要求,接著就可以按照上述的操作步驟進行操作。
3.3 只有WGS-84坐標的情況
這種情況在實際工作中遇到的機會比較少,但是也是存在的需要客戶提供三個或三個以上的控制點,在一個觀測條件較好的控制點上架設基站,接著設置流動站,然后到一控制點上檢核,最后進行測量或放樣。
3.4 注意事項
3.4.1 最好讓客戶提供三個或三個以上的控制點,因為兩個控制點的高程不容易控制,且兩個控制點易出現(xiàn)問題,三個控制點就可以相互檢核。
3.4.2 選擇控制點架設基站時需要查看控制點周邊環(huán)境是否有大面積水源、大功率發(fā)射設備,如移動、聯(lián)通、電信的基站,基站周圍是否開闊,地勢高度是否合理。
3.4.3 如果是架設電臺,需要考慮電臺的信號能夠覆蓋到整個測區(qū),作業(yè)前注意檢查電臺的電瓶電量是否充足;如果是GSM/CDMA通信,需要考慮GPRS或CDMA的信號覆蓋范圍。
3.4.4 在作業(yè)前要檢?;駝t整平和對中的誤差會對測量的結果有很大的影響。
4 結束語
土地勘測定界在我國經濟發(fā)展有重要作用,RTK技術具有高精度、易操作、攜帶方便的優(yōu)點,對于高效完成土地勘測定界有重要作用。
參考文獻
[1]土地勘測定界規(guī)程TDT_1008[D].土地資源部,2007.
[2]陳洪莊.GPS-RTK在勘測定界中的應用[J].中國高新技術企業(yè),2013(16).