周雅紅 趙鳳杰 解永剛
【摘要】本文闡述了RTK技術在農(nóng)用地發(fā)證工作中的作用及實施方法。對界址測量過程中的問題進行了探討,并將實時動態(tài)觀測的效率與傳統(tǒng)測量加以比較,并進行分析。
【關鍵詞】RTK技術;界址測量
GPS技術自從我國引進以來,給我們測繪工作帶來前所未有的巨大便利,完全打破了傳統(tǒng)的作業(yè)模式,尤其是 GPS RTK技術讓我們體會到了現(xiàn)代科學技術手段的巨大優(yōu)越性,我們通過使用這些技術,大大提高了工作效率,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。
1、概述
隨著近年經(jīng)濟的飛速發(fā)展,為滿足現(xiàn)代土地管理的需要,強化耕地保護機制,依法保護國家和農(nóng)民集體土地利益,維護農(nóng)村社會的穩(wěn)定和經(jīng)濟的快速發(fā)展。根據(jù)中華人民共和國《土地管理法》和國土資源部《關于依法加快集體土地所有權登記發(fā)證工作的通知》的部署和要求,對集體農(nóng)用地所有權登記發(fā)證進行行政村界線(境界)、地類界進行調(diào)查,實地定界和實測界址點等測量工作
2、RTK技術原理
按定位時GPS接收機所處的狀態(tài),可以將GPS定位分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩類。動態(tài)定位則至少有一臺接收機處于運動狀態(tài),測定的是各觀測歷元相應的運動中的點位(絕對定位或相對定位)。而動態(tài)相對定位,它要求以較高的精度來實時確定運動載體相對于參考站的瞬時位置,一般須利用差分GPS技術(DGPS)以最大限度的減弱衛(wèi)星的軌道誤差以及諸如衛(wèi)星鐘差,電離層延遲等因素所產(chǎn)生的影響。
而依據(jù)測距原理不同,可分為GPS偽距測量定位和GPS載波相位測量定位,載波相位定位所采用的觀測值為GPS的載波相位觀測值,即L1、L2或它們的某種線性組合。載波相位定位的優(yōu)點是觀測值的精度高,一般優(yōu)于2個毫米;其缺點是數(shù)據(jù)處理過程復雜,存在整周模糊度的問題。
RTK(real time kimematic surveying)動態(tài)實時差分測量技術就是建立在載波相位觀測值基礎上的實時動態(tài)定位系統(tǒng)。是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法。就是在一個具有WGS-84已知坐標的基準點上安置接收機,連續(xù)不斷的接收GPS衛(wèi)星載波信號,通過數(shù)據(jù)鏈實時將所測得的載波相位與該點已知坐標信息發(fā)送出去,流動站接收GPS衛(wèi)星的載波相位與參考站的載波相位和已知點坐標信息,并組成相位差分觀測值進行實時處理,從而得到流動站的精確三維位置。
GPS 1230雙頻RTK的技術特點:
實時RTK平面精度1cm+1ppm,高程精度為2cm+1ppm,作業(yè)距離可達30km以上,RTK 數(shù)據(jù)采集和更新率:20Hz(保證精度不損失10mm+1ppm)時間延遲小于30毫秒,典型的初始化時間為8秒,確保了RTK的優(yōu)越性能:快;準;遠。
3、實施方法
權屬調(diào)查的內(nèi)容包括:各級行政區(qū)域境界;國有土地,集體土地,國家和集體、集體與集體之間的土地所有權權屬界線和界址點。
3.1界址點的設置
在權屬界調(diào)查過程中,根據(jù)需要在工作底圖上標注界址點,并作界址點注記。下列情況下必須設置界址點,并進行定性描述:
(1) 權屬界的交匯點、權屬界上的明顯拐點;
(2) 作為權屬界的線狀地物,其類別或歸屬發(fā)生變化的位置;
(3)以田埂、山脊、山腳線、河流、公路等線狀地物為權屬界的主要轉(zhuǎn)折處;
(4)調(diào)查人員或指界人認為設界址點才能明確表示界線的;
(5)其他須設置界址點的,如當界址點間距過長時,或一般轉(zhuǎn)折和不太明顯的拐點,但對面積量算有重大影響時均應增設。
3.2 界址點的測量
對實地指界后埋樁和不埋樁的界址點均采用RTK技術進行野外實測,其精度指標如下:
界址點精度指標 表 1
點位中誤差 點間距允許誤差
±10cm ±20cm
3.2.1 基準站的選定和建立
基準站的安置是順利進行RTK測量的關鍵,所以在選址時應注意以下幾點:
(1)、避免選擇在無線電干擾強烈的地區(qū);
(2)、基準站站址及數(shù)據(jù)鏈電臺發(fā)射天線必須具有一定的高度;
(3)、為防止數(shù)據(jù)鏈丟失以及多路徑效應的影響,周圍無GPS信號反射物(大面積水域、大型建筑物等)。
觀測前設置正確的基準站配置集,將控制點的WGS-84坐標和儀器高輸入?yún)⒖颊荆⒔?jīng)第二人核實無誤。
3.2.2 外業(yè)施測
外業(yè)人員在基準站架好儀器后即可開始測量了,作業(yè)前對已知點進行檢測,檢測誤差不大于5cm后,再允許進行流動站操作。流動站一般為兩人一組,一人在基準站上,一人背著儀器到每個界址上立桿并記錄數(shù)據(jù)。RTK 觀測的采樣間隔為1s,每次測量的歷元數(shù)不小于10 個。在記錄數(shù)據(jù)時要求測量人員立點要準確,盡量穩(wěn)住對中桿。
圖 1
為了保證控制點測量成果的精度和可靠性,在第1次觀測完成以后,采用人工干預的方法讓RTK處于失鎖狀態(tài),當RTK再次獲得初始化時進行第2次觀測,觀測后的成果其平面較差均不大于±5cm,高程互差均不超過±10cm,然后取兩次觀測平面坐標的中數(shù)作為最終成果
3.2.3 內(nèi)業(yè)處理
外業(yè)測量存儲的數(shù)據(jù)文件記錄在CF卡上,利用讀卡器將其輸入電腦,并采用徠卡公司研制的隨機軟件進行解算,輸出觀測成果。
4、應用體會
4.1 GPS正在越來越多的測量工作中得到應用,其在界址測量中的應用就是一例,RTK技術與其它測量儀器和測量方法相比具有不能比擬的優(yōu)勢。
4.2 RTK測量開始前,必須檢測周邊已有同等級或同等級以上的控制點,其互差小于限差時進行測量。
4.3 電臺信號不能太遠,RTK的范圍以不超過10km為宜,否則鏈接狀態(tài)、精度等都會受影響。
4.4 利用RTK進行界址測量,不受天氣、地形、通視等條件的限制,工作效率比傳統(tǒng)方法提高3-4倍。
4.5 利用RTK技術比傳統(tǒng)作業(yè)方法大大節(jié)省人力。
5、結論
當前GPS RTK技術已經(jīng)成熟,在一些城市已布設了參考站網(wǎng)絡,今后的RTK應用將會更加廣泛的應用到多個領域。另外,隨著美國GPS衛(wèi)星系統(tǒng)終止執(zhí)行SA政策和伽俐略(Galileo)衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)、北斗的完成,這意味著GPS定位工作的效率將有較大幅度的提高,今后幾年RTK測繪技術也將得到超越發(fā)展。