韓興輝， 馮翠芹　(.天津大學(xué)仁愛學(xué)院，天津 30636；.天津石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 30607)

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GPS-RTK技術(shù)在土地確權(quán)測量中的應(yīng)用

韓興輝1， 馮翠芹2(1.天津大學(xué)仁愛學(xué)院，天津 301636；2.天津石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 301607)

摘要根據(jù)土地確權(quán)測量基本要求及其技術(shù)上的常見問題，結(jié)合GPS-RTK技術(shù)原理及適用條件，介紹了GPS-RTK技術(shù)在土地確權(quán)測量中應(yīng)用的作業(yè)流程及測量時的注意事項。在土地確權(quán)測量中應(yīng)用 GPS-RTK技術(shù)具有觀測時間短、全天候作業(yè)、操作方便等優(yōu)點，不僅大幅度提高了測量的效率，降低了作業(yè)環(huán)境的要求，而且通過衛(wèi)星測量定位技術(shù)原理，消除了誤差傳遞積累的因素，其測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性比較高，為土地的確權(quán)定權(quán)工作提供了有力的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞RTK測量；土地測量；GPS-RTK；土地確權(quán)

GPS-RTK Application in the Land Right Verification Measurement

HAN Xing-hui1, FENG Cui-qin2

(1. Renai College, Tianjin University, Tianjin 301636; 2. Tianjin Petroleum Vocational and Technical College, Tianjin 301607)

AbstractAccording to the common technological problems and the basic requirements of land right verification measurement, we introduced the operation procedure and application notice of GPS-RTK in land right verification measurement, by combining with the GPS-RTK technical principle and application condition. Using GPS-RTK in land right verification measurement had the advantages of short observation time, all weather operation, easy operation and so on, which greatly enhanced the measuring efficiency, and reduced the requirements of operating environment. Positioning technology principle of satellite measurement eliminated the factors of error transfer accumulation. Its measurement data had relatively high accuracy and reliability, which provided technical support for the land right verification.

Key wordsRTK measurement; Land measurement; GPS-RTK; Land right verification

土地權(quán)屬測量是實行土地登記規(guī)范化、依法登記土地所有權(quán)、解決土地權(quán)屬糾紛及確保土地使用權(quán)受法律保護的基礎(chǔ)工作，是土地精細化生產(chǎn)中最重要的依據(jù)之一。傳統(tǒng)的土地權(quán)屬測量方法難以滿足現(xiàn)代對土地精細、更新、快速定位測量及高精度的數(shù)據(jù)要求；運用GPS-RTK差分定位測量技術(shù)進行土地權(quán)屬數(shù)據(jù)測量，能夠滿足土地數(shù)據(jù)測量和信息化的管理要求，是實現(xiàn)土地權(quán)屬信息的快速采集、為土地生產(chǎn)和規(guī)劃管理提供科學(xué)依據(jù)的有效作業(yè)方法。筆者根據(jù)土地確權(quán)測量基本要求及其技術(shù)上的常見問題，研究了GPS-RTK技術(shù)在土地確權(quán)測量中的應(yīng)用方法及注意事項，為土地的確權(quán)定權(quán)工作提供更高精度的信息數(shù)據(jù)。

1土地確權(quán)測量基本要求及其技術(shù)上的常見問題

1.1土地確權(quán)測量基本要求土地確權(quán)測量是一項基礎(chǔ)性的具有政府行為的測繪工作，屬于地籍測量，其測量要求也是以地籍測量為標(biāo)準(zhǔn)，有著很高的精度要求，其中界址點的測量精度要求見表1。

表1　界址點測量的基本精度

地籍測量的基本內(nèi)容是測定土地及其附著物的權(quán)屬、位置、數(shù)量、質(zhì)量和利用情況。它主要包括界址點測量和地形要屬測量，其中地籍要要素是指宗地的屬性，包括各級行政界線、界址點、界址線、地類號、地籍號、坐落、土地使用者或所有者及土地的等級等。地形要素很多，必要的地形要素包括測量控制點、房屋、道路、水系以及與地籍有關(guān)的必要地物、地理名稱、等高線和高程點。

1.2土地確權(quán)測量技術(shù)上的常見問題土地確權(quán)測量方法主要是在借用經(jīng)緯儀、測距儀、全站儀等測量工具下，通過使用解析法、圖解法、直接量取等方法，在土地測量過程和成果處理方面上，通常容易產(chǎn)生以下難以解決的問題：

(1)農(nóng)田土地一般邊長較長，面積較大，界址點、特征點較稀疏，一個控制點所能夠測量控制的宗地數(shù)量較少，若要完成大面積區(qū)域測量，需支站數(shù)較多，使得測量成果誤差較大，測量數(shù)據(jù)缺乏說服力和權(quán)威性。

(2)土地上種植的玉米，樹木等植被作物，密實高大，通視條件比較差，且多組工作人員交流不便，影響測量工作拓展的速度[1]。

(3)地球本身就是一個不規(guī)則的橢球體，受地球曲率的影響，離控制點越遠，測量數(shù)據(jù)誤差就越大，土地的使用面積等基本信息則不足夠精確。

(4)土地權(quán)屬、邊長面積等信息測量數(shù)據(jù)繁瑣，易出差錯，產(chǎn)生糾紛的可能性極易發(fā)生。

(5)國土測繪往往控制網(wǎng)的精度比較高，而碎步數(shù)據(jù)精度可靠性較差；若要完成大面積區(qū)域測量，需支站數(shù)較多，使得測量成果誤差較大。

2土地確權(quán)測量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用

2.1RTK的技術(shù)原理RTK(Real Time Kinematic)實時動態(tài)測量技術(shù)，是以載波相位觀測為根據(jù)的實時差分GPS技術(shù)，它是測量技術(shù)發(fā)展里程中的一個突破，由基準(zhǔn)站接收機、數(shù)據(jù)鏈、流動站接收機3部分組成。在基準(zhǔn)站上安置一臺接收機做為參考站， 對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)和測站信息，通過無線電傳輸設(shè)備，實時地發(fā)送給流動站，流動站GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位的原理，實時解算出流動站的三維坐標(biāo)及其精度(即基準(zhǔn)站和流動站坐標(biāo)差△X、△Y、△H，加上基準(zhǔn)坐標(biāo)得到的每個點的WGS-84坐標(biāo)，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)得出流動站每個點的平面坐標(biāo)X、Y和海拔高H)[4-5]。

2.2RTK測量技術(shù)適用條件RTK測量技術(shù)適合于視野空曠、空中無遮掩的區(qū)域，流動站與基準(zhǔn)站是依靠GPS衛(wèi)星傳遞信息，無論通視條件是否良好，一個人即能完成土地測量信息的采集，屬性編制，靈活方便，可以采用“1+3”“1+4”多人作業(yè)模式，便于工程進度的快速拓展，不為投機分子借用農(nóng)田蓋房變?yōu)閼艏玫氐倪`法行為提供充足時間，可以為土地后期開發(fā)利用提供便利條件。而且RTK測量作業(yè)半徑大，一般平原地區(qū)可以達到18 km左右，即便地形稍復(fù)雜些，作業(yè)半徑也可以達到9 km左右，測量精度也能滿足土地規(guī)劃地形圖的測量要求。RTK地形測量主要技術(shù)指標(biāo)見表2。

表2　RTK地形測量主要技術(shù)指標(biāo)

2.3 RTK測量系統(tǒng)的作業(yè)流程 RTK測量系統(tǒng)的作業(yè)程序一般包括RTK儀器的選擇與檢驗、基準(zhǔn)站的選擇與設(shè)置、流動站的設(shè)置、RTK測量等工作。

2.3.1RTK儀器的選擇與檢驗。①接收設(shè)備最好是雙頻接收機或多頻接收機，且性能穩(wěn)定、可靠性高；②基準(zhǔn)站接收設(shè)備應(yīng)具有發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)差分?jǐn)?shù)據(jù)的功能；③測量前宜對RTK接收設(shè)備進行基準(zhǔn)站與流動站的數(shù)據(jù)鏈連通檢驗，數(shù)據(jù)采集器與接收機的通信連通檢驗。

2.3.2基準(zhǔn)站站址的選擇。在RTK測量過程中，數(shù)據(jù)鏈傳送質(zhì)量的好壞直接影響測繪的精度，因此在測量前，進行測區(qū)踏勘，選好基準(zhǔn)站站址，這樣可以保證數(shù)據(jù)鏈傳送質(zhì)量?；鶞?zhǔn)站選址應(yīng)符合下列條件：①站址應(yīng)選在基礎(chǔ)堅實穩(wěn)定，易于長期保存，并有利于安全作業(yè)的地方；②站址周圍應(yīng)便于安置接收設(shè)備和方便作業(yè)，視野應(yīng)開闊；③站址與周圍大功率無線電發(fā)射源(如通信基站、變電所等)的距離應(yīng)大于200 m，與高壓輸電線、通道的距離應(yīng)大于100 m；④站址附近不應(yīng)有強烈干擾接收衛(wèi)星信號的物體，如大型建筑物、玻璃幕墻及大面積水域等。

2.3.3基準(zhǔn)站的架設(shè)?；鶞?zhǔn)站接收機天線可安置在已知點，也可架設(shè)在未知點上，設(shè)站過程與靜態(tài)測繪安置過程一樣，包括對中、整平、量取天線高、天線指北操作等。對于分體式的接收機來說，連接主機與天線，連接主機與電臺。連接電臺與數(shù)據(jù)鏈發(fā)送天線。若須用掌上電腦(采集手簿)啟動基準(zhǔn)站的RTK作業(yè)方式，連接掌上電腦(采集手簿)與接收機；若采用自動啟動基準(zhǔn)站模式，無需此步。電源與接收機及電臺連接。

2.3.4 RTK測量。在土地確權(quán)中，RTK測量分為以下3個部分：

(1)啟動基準(zhǔn)站?；鶞?zhǔn)站架設(shè)在已知點上，輸入當(dāng)前點的WGS-84坐標(biāo)，進行啟動。若基準(zhǔn)點架設(shè)在未知點上時，會當(dāng)前單點定位測出的WGS-84經(jīng)緯度坐標(biāo)輸送給GPS主機，進行啟動。然后檢查確認基準(zhǔn)站是否正常工作：查看主機LED指示燈進行檢查；查看電子手簿顯示；查看基準(zhǔn)站電臺LED指示燈進行檢查。

(2)配置流動站。首先設(shè)置流動站電臺的接收頻率與基準(zhǔn)站電臺的頻率一致，在確保數(shù)據(jù)采集器與接收機連接情況下，設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)及差分?jǐn)?shù)據(jù)格式，與基準(zhǔn)站一致；然后如實設(shè)置天線高，合理設(shè)置衛(wèi)星截止角度值，設(shè)置PDOP的超限限值。

(3)流動站碎部點的采集。在RTK測量數(shù)據(jù)采集時，應(yīng)注意將接收機流動桿水平氣泡扶正居中，確認采集存儲的坐標(biāo)數(shù)據(jù)時精度衰減因子GDOP越小越好(一般小于6)；且流動站不宜在隱蔽地、大面積水域或強電磁波干擾源附近進行測量；在存儲測量數(shù)據(jù)的同時，要注明每一個測量數(shù)據(jù)的屬性功能、類別及與其他數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系等。

2.4測量時注意事項在用RTK測量技術(shù)進行土地確權(quán)測量時，需要注意以下事項：

(1)當(dāng)進行城市測量作業(yè)時，由于城市中的高大建筑物過于密集，這些建筑物會遮擋來自基站的高頻信號，或者使信號在傳輸過程中嚴(yán)重衰減，使得數(shù)據(jù)的傳輸受阻。此時，流動站將不能很好地接受來自基準(zhǔn)站的信號，使得RTK作業(yè)受阻[2]。

(2)在衛(wèi)星信號接收較差時，造成測量值不易確定，甚至產(chǎn)生偽值。因此，要滿足RTK的技術(shù)與準(zhǔn)確性要求，一般要求信號強度達到5顆衛(wèi)星以上才可能保證得到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，有些不能很好接收衛(wèi)星信號的地區(qū)有可能受到使用限制[3]。

(3)基準(zhǔn)站置于已知點上且收集到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換參數(shù)，可直接輸入?；鶞?zhǔn)站置于已知點上無轉(zhuǎn)換參數(shù)且收集到3個以上參心坐標(biāo)系的控制點成果時，可采用直接輸入基準(zhǔn)站坐標(biāo)，流動站在控制點上采集地心坐標(biāo)方式獲取。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的殘差應(yīng)不大于2 cm。

3結(jié)論

使用RTK測量技術(shù)的優(yōu)點很多，在土地權(quán)屬測量方面除了觀測時間短、全天候作業(yè)、操作方便等優(yōu)點外，RTK技術(shù)測量范圍半徑在10 km以上，減少了傳統(tǒng)測量作業(yè)中搬站和校正儀器的次數(shù)，大幅度地提高了測量的效率；由于基站與流動站之間的數(shù)據(jù)傳輸是依靠無線電信號進行，可以在較遠和阻礙視線的地方進行測量，降低了作業(yè)環(huán)境的要求；且其是通過衛(wèi)星測量定位技術(shù)原理消除誤差傳遞積累的因素，其測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性比較高。

將RTK技術(shù)應(yīng)用土地確權(quán)測量中，能夠完全滿足土地確權(quán)測量精度測量要求，并且能夠很好地解決采用其他測量手段難以解決的問題，不僅能夠順利快速完成工程項目進度，而且數(shù)據(jù)的高精度性為解決宗地間的矛盾糾紛提供了可靠的事實依據(jù)，且為數(shù)據(jù)的入庫及后期維護提供了便利。

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中圖分類號S 29

文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)06-242-02

收稿日期2016-02-04

作者簡介韓興輝(1980- )，男，山東梁山人，助教，碩士，從事建筑與土木工程研究。