柳 錦 森

(重慶市農(nóng)村土地整治中心,重慶 400015)

·測(cè)量·

談網(wǎng)絡(luò)RTK在農(nóng)村建設(shè)用地復(fù)墾中的應(yīng)用

柳 錦 森

(重慶市農(nóng)村土地整治中心,重慶 400015)

介紹了網(wǎng)絡(luò)RTK的基本原理，對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK與常規(guī)RTK進(jìn)行了比較分析，并從測(cè)量方式的選擇、測(cè)量過程、數(shù)據(jù)處理等方面，闡述了網(wǎng)絡(luò)RTK在農(nóng)村建設(shè)用地復(fù)墾中的應(yīng)用，指出采用網(wǎng)絡(luò)RTK能提高作業(yè)效率，節(jié)省人力財(cái)力，降低測(cè)繪成本。

網(wǎng)絡(luò)RTK，建設(shè)用地，測(cè)量方式，數(shù)據(jù)

建設(shè)用地復(fù)墾是指依據(jù)土地利用總體規(guī)劃、農(nóng)村土地整治規(guī)劃，土地權(quán)利人自愿將依法取得的利用效率不高的農(nóng)村宅基地、農(nóng)村公共管理與公共服務(wù)用地、工礦倉儲(chǔ)用地等農(nóng)村建設(shè)用地復(fù)墾為合格耕地及其他農(nóng)用地的行為。重慶市農(nóng)村建設(shè)用地復(fù)墾點(diǎn)位置通常比較偏遠(yuǎn)，交通狀況較差，受項(xiàng)目區(qū)地形及群眾意愿影響，復(fù)墾點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)，較為分散。復(fù)墾點(diǎn)面積較小，通常介于300 m2～600 m2之間。測(cè)區(qū)控制基礎(chǔ)較薄弱，部分項(xiàng)目區(qū)周圍十幾千米內(nèi)沒有控制點(diǎn)，給測(cè)繪工作帶來了極大的困難。

單基準(zhǔn)站RTK是目前常用的測(cè)量方式，但其需要先進(jìn)行控制測(cè)量，然后再架設(shè)基準(zhǔn)站，流動(dòng)站通過接收差分信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位。受山區(qū)地形地勢(shì)的影響，各復(fù)墾點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)，點(diǎn)與點(diǎn)較為分散，各點(diǎn)間不通視，采用傳統(tǒng)的“先控制，后碎步”的方式作業(yè)，勢(shì)必大大增加作業(yè)成本。

GNSS網(wǎng)絡(luò)RTK無需用戶單獨(dú)架設(shè)基準(zhǔn)站，用戶只需攜帶一臺(tái)能夠聯(lián)網(wǎng)并實(shí)施獲取、處理基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)或差分?jǐn)?shù)據(jù)的接收機(jī)就能實(shí)時(shí)獲得測(cè)量點(diǎn)的精確位置信息。

1 網(wǎng)絡(luò)RTK的基本原理

網(wǎng)絡(luò)RTK是以一個(gè)或多個(gè)固定、連續(xù)運(yùn)行的GNSS數(shù)據(jù)觀測(cè)站為基準(zhǔn)站，通過移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將各基準(zhǔn)站的GNSS實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)、差分改正信息、衛(wèi)星姿態(tài)信息等提供給各類用戶。網(wǎng)絡(luò)RTK向用戶傳輸?shù)目梢允遣罘中畔?，也可以是各基?zhǔn)站的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)。由于基準(zhǔn)站網(wǎng)的覆蓋范圍廣，網(wǎng)絡(luò)RTK的作業(yè)范圍相較于單基準(zhǔn)站RTK大大地?cái)U(kuò)展了。流動(dòng)站只要在基準(zhǔn)站網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)，流動(dòng)站就可以實(shí)時(shí)、有效獲取測(cè)量點(diǎn)的位置信息。目前常用的網(wǎng)絡(luò)RTK定位算法主要有以VRS(虛擬參考站法)、FKP(區(qū)域改正數(shù)法)、MAC(主輔站技術(shù))。

2 網(wǎng)絡(luò)RTK與常規(guī)RTK的比較

2.1 數(shù)據(jù)傳輸方式不同

常規(guī)RTK是基準(zhǔn)站將獲取的觀測(cè)數(shù)據(jù)及計(jì)算得到的改正數(shù)信息通過無線電臺(tái)向外發(fā)送，流動(dòng)站(即用戶)通過接收電臺(tái)接收由基準(zhǔn)站發(fā)送出來的觀測(cè)數(shù)據(jù)及改正數(shù)，定位是基準(zhǔn)站、流動(dòng)站間通過電臺(tái)發(fā)送、接收相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的。GNSS網(wǎng)絡(luò)RTK是各基準(zhǔn)站將獲取的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)用互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)傳送給控制中心，控制中心接到各基準(zhǔn)站傳送的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)后，根據(jù)設(shè)定的算法計(jì)算生產(chǎn)改正數(shù)信息，并通過通信技術(shù)將相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)、改正數(shù)信息發(fā)送給流動(dòng)站，流動(dòng)站通過GPRS,GSM等通信技術(shù)接收控制中心傳送的相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)、改正數(shù)信息實(shí)時(shí)獲取測(cè)量點(diǎn)的位置信息。

2.2 作業(yè)半徑不同

常規(guī)RTK是通過發(fā)射、接收電臺(tái)來實(shí)現(xiàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)、改正數(shù)據(jù)的傳輸?shù)?，其作業(yè)半徑、范圍取決于發(fā)射電臺(tái)功率。通常情況下，單基站RTK的作業(yè)半徑為5 km～8 km，地形地勢(shì)平坦等自然條件較好的情況下可達(dá)10 km。GNSS網(wǎng)絡(luò)RTK是通過多個(gè)基準(zhǔn)站形成基準(zhǔn)站網(wǎng)，控制中心接收各基準(zhǔn)站傳送的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)后，按照設(shè)定的算法計(jì)算生成改正數(shù)信息并傳送給流動(dòng)站。改正數(shù)的計(jì)算與流動(dòng)站的位置有關(guān)。只要流動(dòng)站處于基準(zhǔn)站網(wǎng)的覆蓋范圍內(nèi)，就能實(shí)時(shí)獲取測(cè)量點(diǎn)的位置信息。其作業(yè)范圍不受流動(dòng)站與基準(zhǔn)站間距離影響。

2.3 作業(yè)效率不同

常規(guī)RTK作業(yè)時(shí)，需先做控制測(cè)量，然后再在控制點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站，流動(dòng)站通過獲取基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)、改正數(shù)信息實(shí)現(xiàn)獲取測(cè)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置。GNSS網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)時(shí)，只需通過GPRS,GSM等通信技術(shù)與控制中心建立連接便可獲取測(cè)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置，減少了架設(shè)基準(zhǔn)站的環(huán)節(jié)。特別是對(duì)于地形復(fù)雜的山區(qū)，可節(jié)省大量時(shí)間，可提高作業(yè)效率。

3 網(wǎng)絡(luò)RTK在農(nóng)村建設(shè)用地復(fù)墾中的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目概述

項(xiàng)目位于涪陵區(qū)西南的大順鄉(xiāng)。低山丘陵地帶，海拔在207 m～822 m之間。交通方面，與涪陵城相距59 km，車程約100 min。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)交通不發(fā)達(dá)，多為不能通行機(jī)動(dòng)車的農(nóng)村道路。測(cè)區(qū)控制點(diǎn)數(shù)量較少，如采用導(dǎo)線或全站儀進(jìn)行圖根控制，則耗費(fèi)人力及時(shí)間；如采用常規(guī)RTK測(cè)量，受復(fù)墾點(diǎn)間復(fù)雜地形的影響，基準(zhǔn)站與流動(dòng)站間信號(hào)的傳播距離受限，測(cè)繪部分復(fù)墾點(diǎn)時(shí)無法接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)母恼龜?shù)信息，且由于復(fù)墾點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)，完成所有復(fù)墾點(diǎn)的測(cè)繪任務(wù)則需要多次架設(shè)基準(zhǔn)站，耗費(fèi)人力及時(shí)間，不利于常規(guī)RTK優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。

3.2 測(cè)量方式的選擇

受諸多因素如地形、復(fù)墾點(diǎn)間距離、電臺(tái)發(fā)射功率等的影響，測(cè)繪該區(qū)域復(fù)墾點(diǎn)地形圖宜采用網(wǎng)絡(luò)RTK進(jìn)行測(cè)繪?？紤]到復(fù)墾點(diǎn)地處山區(qū)，GPRS,GSM信號(hào)受用戶與通信基站間距離的影響，強(qiáng)度較弱，因此，宜配置兩張通訊卡，擇信號(hào)強(qiáng)度好的使用。

3.3 測(cè)量過程

打開儀器，通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)與控制中心相連，選擇測(cè)區(qū)內(nèi)任一已有控制點(diǎn)并用網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量其三維坐標(biāo)以確定網(wǎng)絡(luò)RTK是否符合精度要求。通過檢核符合精度要求后即可進(jìn)行復(fù)墾點(diǎn)的外業(yè)測(cè)繪工作。由于復(fù)墾點(diǎn)較為分散，因此，在轉(zhuǎn)場(chǎng)的過程中需關(guān)閉GPS接收機(jī)電源，到達(dá)下一個(gè)復(fù)墾點(diǎn)后，重新開啟電源進(jìn)行測(cè)繪工作。每個(gè)復(fù)墾點(diǎn)測(cè)量完成后，需拍攝復(fù)墾點(diǎn)全景照片，以便內(nèi)業(yè)成圖時(shí)檢核測(cè)量是否存在跳點(diǎn)的情況。

3.4 數(shù)據(jù)處理

完成外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作后，通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)導(dǎo)出并按照相關(guān)要求成圖。成圖過程中要結(jié)合全景照片，判斷測(cè)量點(diǎn)所示位置與實(shí)際位置是否存在偏差。

4 結(jié)語

采用網(wǎng)絡(luò)RTK能有效提高作業(yè)效率，節(jié)省人力、財(cái)力、時(shí)間，降低測(cè)繪成本。但在測(cè)繪的過程中發(fā)現(xiàn)，由于部分復(fù)墾點(diǎn)較偏遠(yuǎn)，受網(wǎng)絡(luò)RTK定位模式的影響，離固定基準(zhǔn)站較遠(yuǎn)時(shí)流動(dòng)站鎖定衛(wèi)星耗時(shí)較長(zhǎng)，獲得固定解較為困難。在這種情況下，宜采用網(wǎng)絡(luò)RTK與全站儀相結(jié)合的方式進(jìn)行測(cè)量。

[1] 朱惠明，張方宇.RTK技術(shù)在土地復(fù)墾項(xiàng)目竣工驗(yàn)收測(cè)量中的應(yīng)用[J].城市勘測(cè)，2007(3):27-28.

[2] 金 莉.淺析GPS,RTK技術(shù)在土地開發(fā)整理中的應(yīng)用[J].陜西水利,2015(2):20-21.

[3] 柳錦森.GPS網(wǎng)絡(luò)RTK的VRS算法研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009.

ApplicationofnetworkRTKinruralconstructionlandreclamation

LiuJinsen

(ChongqingRuralLandArrangementCenter,Chongqing400015,China)

The paper introduces basic principles of network RTK, compares network RTK with conventional RTK, illustrates the application of network RTK in rural construction land reclamation from aspects of measurement method selection, measurement process and data treatment, and finally points out that: applying network RTK can improve working efficiency, saving labor force and money, and reducing mapping cost as well.

network RTK, construction land, measurement method, data

1009-6825(2017)23-0188-02

2017-06-09

柳錦森(1983- )，男，工程師

P217

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