【摘 要】20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)已出現(xiàn)了許多具有先進(jìn)水平的地面測(cè)量?jī)x器，如電子經(jīng)緯儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光掃平儀、精密測(cè)距儀等等，這些先進(jìn)技術(shù)工具的出現(xiàn)為我國(guó)土地測(cè)繪走向數(shù)字化、現(xiàn)代化提高了必要的基礎(chǔ)和有利的條件。本文著重探討一下土地測(cè)繪中GPS、RTK技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】土地測(cè)繪；GPS；RTK；應(yīng)用

0.前言

隨著世界上全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)的迅速發(fā)展，GPS應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，測(cè)繪工程中RTK測(cè)量技術(shù)日益趨向成熟。GPS、RTK測(cè)量技術(shù)憑借自身技術(shù)基準(zhǔn)度高、實(shí)時(shí)測(cè)量性強(qiáng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，逐漸應(yīng)用到了交通建設(shè)、城市化等測(cè)繪工程類(lèi)實(shí)踐中。本文著重探討一下土地測(cè)繪中GPS、RTK技術(shù)的應(yīng)用。

1.GPS在土地測(cè)繪中的應(yīng)用

GPS衛(wèi)星定位新技術(shù)的迅速發(fā)展，給測(cè)繪工作帶來(lái)了革新改變，尤其是地籍控制測(cè)量工作受到很大的影響。運(yùn)用GPS迸行地籍控制測(cè)量，不要求通視，這樣防止常規(guī)地籍控制工作點(diǎn)位選取的局限條件，同時(shí)GPS網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)GPS網(wǎng)精度的影響也很小。因?yàn)镚PS有著布點(diǎn)靈活、全天候、速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，才導(dǎo)致GPS技術(shù)在國(guó)內(nèi)各城鎮(zhèn)地籍控制測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。運(yùn)用GPS技術(shù)對(duì)地籍進(jìn)行控制，也有常規(guī)三角網(wǎng)（鎖）布設(shè)時(shí)要求近似等邊和精度估算偏低時(shí)要加測(cè)對(duì)角線或增設(shè)起始邊等繁鎖要求，使用的GPS儀器精度只要能和等級(jí)控制精度符合，選取控制點(diǎn)位符合GPS點(diǎn)位選取的需求，所布設(shè)的GPS網(wǎng)精度就完全能夠滿足地籍規(guī)程要求。

1.1 GPS地籍控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在經(jīng)典三角測(cè)量的控制網(wǎng)中，兼顧精度、可靠性和成本費(fèi)用等準(zhǔn)則的優(yōu)化設(shè)計(jì)已有許多研究成果和應(yīng)用。和經(jīng)典觀測(cè)相比，GPS觀測(cè)具有更為復(fù)雜的函數(shù)和隨機(jī)模型。盡管GPS具有靈活多樣的布網(wǎng)方式，速度快、精度高等特點(diǎn)，但GPS地籍控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)也存在優(yōu)化問(wèn)題。在GPS觀測(cè)中，基線觀測(cè)向量是不受任何條件限制的，由此為GPS網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了切實(shí)可行的條件。粗差、系統(tǒng)誤差等模型誤差是GPS網(wǎng)的主要誤差源，而精度和可靠性是衡量GPS網(wǎng)的坐標(biāo)參數(shù)估值受觀測(cè)偶然誤差影響和辯識(shí)、抵制GPS網(wǎng)模型誤差影響能力的二個(gè)重要度量指標(biāo)。所以，在GPS網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到規(guī)程要求精度、儀器標(biāo)稱(chēng)精度、網(wǎng)的可靠性準(zhǔn)則、人員配備和預(yù)支成本費(fèi)用等條件，可采用機(jī)助模擬法對(duì)GPS網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)、觀測(cè)量的增減進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1.2 GPS地籍控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度

地籍測(cè)量的首要任務(wù)，是全區(qū)的控制測(cè)量，它是測(cè)繪地籍圖件和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。而地籍控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度，主要是為滿足土地權(quán)屬范圍的特征點(diǎn)，即界址點(diǎn)服務(wù)。關(guān)于網(wǎng)點(diǎn)的密度，GPS地籍網(wǎng)可按測(cè)區(qū)范圍和先后次序分基本網(wǎng)和加密網(wǎng)兩類(lèi)?；揪W(wǎng)控制較大的測(cè)區(qū)，點(diǎn)的密度大致按城市三、四等邊長(zhǎng)要求定，加密網(wǎng)點(diǎn)密度相當(dāng)于5”級(jí)小三角網(wǎng)或?qū)Ь€。對(duì)于中、小城鎮(zhèn)的地籍控制，考慮到城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和近期需要，布設(shè)四等網(wǎng)和5”級(jí)小三角網(wǎng)或?qū)Ь€。由于城鎮(zhèn)地區(qū)界址點(diǎn)密度較大，故在保證網(wǎng)點(diǎn)的點(diǎn)位精度條件下，控制點(diǎn)密度力求增大到便干測(cè)定界址點(diǎn)，必要時(shí)在GPS網(wǎng)下再加密一級(jí)圖根導(dǎo)線，以便能直接從圖根點(diǎn)測(cè)定界址點(diǎn)。GPS網(wǎng)各邊比常規(guī)網(wǎng)邊長(zhǎng)變化幅度大且長(zhǎng)短邊結(jié)合靈活方便，由此，各級(jí)網(wǎng)可視需要分期布設(shè)，也可一次性混合布設(shè)到需要的密度。

2.RTK在土地測(cè)繪中的應(yīng)用

利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行土地測(cè)繪是近凡年的事情，而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK定位技術(shù)以其特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在土地測(cè)繪領(lǐng)域展現(xiàn)出了極為廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間、筆者通過(guò)實(shí)踐，感到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)在土地測(cè)繪中，主要適用于以下一方面：

2.1地籍控制測(cè)量

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)應(yīng)用于地籍控制測(cè)量，可以根據(jù)實(shí)際需要，靈活布設(shè)控制點(diǎn)，點(diǎn)位可疏可密，這使交通不便的獨(dú)立地區(qū)能方便地進(jìn)行整體聯(lián)測(cè)。采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)進(jìn)行地籍控制測(cè)量，效率很高、不僅大大優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)量方式，而巨明顯優(yōu)于GPS靜態(tài)測(cè)量方式。例如：在大慶地籍調(diào)查中，我們?cè)谑准?jí)控制采用經(jīng)典GPS靜態(tài)測(cè)量的基礎(chǔ)上，加密控制均采用了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，在應(yīng)用兩臺(tái)GPS接收機(jī)（分別作為基準(zhǔn)站和流動(dòng)站），點(diǎn)位間距離平均為 05-10km，交通方便的條件下，平均每天測(cè)點(diǎn) 20-40個(gè)（5S點(diǎn)），主要時(shí)間是花費(fèi)在交通上，這是傳統(tǒng)測(cè)量方式及經(jīng)典GPS靜態(tài)測(cè)量方式所無(wú)法比擬的、這種測(cè)量方式還非常適合中小城市（鎮(zhèn)）的地籍控制測(cè)量，在面積為100kmZ以下的中小城市，如果形狀比較規(guī)整，基準(zhǔn)站布設(shè)在合適的位置上，一般僅需一個(gè)基準(zhǔn)站就可完成控制測(cè)量，流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間不必考慮通視問(wèn)題。

2.2建設(shè)用地前期勘測(cè)

采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位方式進(jìn)行建設(shè)用地前期勘測(cè)或地籍碎部測(cè)量，與采用全站儀進(jìn)行測(cè)量相比較，也具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)：一是采點(diǎn)速度快，在保持衛(wèi)星連續(xù)跟蹤的情況下，一般單點(diǎn)測(cè)量?jī)H需要十凡秒鐘，與全站儀相當(dāng)、但是在以基準(zhǔn)站為中心方圓20km內(nèi)，既不需要變換基準(zhǔn)站，也不需要圖根控制點(diǎn)，更不需要定向，這就減少了全站儀頻繁換站所花費(fèi)的時(shí)間，可以使多個(gè)流動(dòng)站同時(shí)工作，而互不影響，我們通過(guò)實(shí)踐比較，在相同的時(shí)間內(nèi)，一臺(tái)流動(dòng)站大約是一臺(tái)全站儀工作效率的15倍。

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位測(cè)量方式在碎部測(cè)量上也有其不足的一面，它雖然不要求流動(dòng)站與基準(zhǔn)站通視，但是要求GPS接收機(jī)的衛(wèi)星信號(hào)接收天線對(duì)天通視、在測(cè)量房屋、林帶時(shí)往往中于無(wú)法靠近被測(cè)地物，而無(wú)法測(cè)量，這就需要全站儀等光學(xué)測(cè)量?jī)x器的密切配合、但是如果能夠使用雙系統(tǒng)的全球定位系統(tǒng)（即GPS+GLONASS系統(tǒng)，目前設(shè)備投資較大）。

2.3放樣土地權(quán)屬界線

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)另一個(gè)非常適合的領(lǐng)域是放樣土地權(quán)屬界線、尤其是在通視不便、測(cè)量困難地區(qū)、在土地管理中，經(jīng)常出現(xiàn)：土地權(quán)屬界線在圖上己確定，但實(shí)地地形復(fù)雜或通視困難等不利條件，利用常規(guī)方法很難落界的情況、在黑龍江省興凱湖農(nóng)場(chǎng)與八五六農(nóng)場(chǎng)之間的一條土地權(quán)屬界線是以平面坐標(biāo)X=5028000為界、在這條界線上多是草甸、沼澤、樹(shù)林，既難架設(shè)常規(guī)測(cè)量?jī)x器，通視不便、我們利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，放樣界址線，即時(shí)顯示流動(dòng)站所在點(diǎn)與放樣線的方位、距離，僅需要單人背負(fù)流動(dòng)站作業(yè)即可。我們用一天十的時(shí)間步行放樣直線距離21km，另外，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)測(cè)量系統(tǒng)還具有圓曲線、緩和曲線等曲線放樣功能，適合于公路、鐵路的放樣。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，如今GPS、RTK測(cè)量技術(shù)的普遍，在確保質(zhì)量的前提下，很大程度地提高了工作效率，給各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域帶來(lái)了非常大的效益。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位測(cè)量系統(tǒng)隨著數(shù)據(jù)傳輸能力的增強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、可靠性、抗干擾性水平的不斷提高，傳輸距離的增長(zhǎng)，軟件系統(tǒng)解算能力的不斷增強(qiáng)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)必將會(huì)在更廣闊的范圍內(nèi)得到應(yīng)用。但避免RTK測(cè)量偶爾出錯(cuò)必須引起我們足夠的重視，還得需要進(jìn)一步去改善該技術(shù)的運(yùn)用。

【參考文獻(xiàn)】

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