徐超

摘? 要：該文以RTK與常規(guī)全站儀在土地整理測(cè)量中的精度對(duì)比為研究對(duì)象，結(jié)合湖北潛江市某鎮(zhèn)土地整理項(xiàng)目，探討了兩種測(cè)量方法的實(shí)施步驟，分析了二者的精度。結(jié)論表明，該方法避免了單純的全站儀測(cè)量容易受到地形、植被覆蓋等諸多因素的影響和RTK測(cè)量中衛(wèi)星接收和外界干擾的問(wèn)題，互補(bǔ)優(yōu)缺，大大提高了作業(yè)效率，對(duì)加快工程進(jìn)度，具有很大的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：RTK? 全站儀? 土地整理? 野外測(cè)量

中圖分類號(hào)： P228.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2020）11（a）-0076-03

Research on Comprehensive Application of RTK Survey Technology in Land Consolidation Project

XU Chao

（Qianjiang Land and Resources Survey and Planning Institute， Qianjiang， Hubei Province， 433100? China）

Abstract： This paper takes the accuracy comparison of RTK and conventional total station in land consolidation survey as the research object， discusses the implementation steps of the two measurement methods and analyzes the accuracy of the two methods. The conclusion shows that the method avoids the influence of terrain， vegetation cover and other factors in simple total station measurement and RTK surveying Zhongwei. The problem of satellite receiving and external interference， complementary advantages and disadvantages， greatly improve the operation efficiency， to speed up the project progress， has great practical significance.

Key Words： RTK; Total station; Land consolidation; Field survey

GPS-RTK具有全天候、無(wú)須通視、定位精度高、測(cè)量時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，全站儀具有快速、高效、準(zhǔn)確、輕便的特點(diǎn)。兩者在測(cè)量領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。RTK與全站儀聯(lián)合數(shù)據(jù)采集，集合了兩種測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn)，減輕了測(cè)繪人員的工作強(qiáng)度，提高了效率和測(cè)繪精度，尤其在地形復(fù)雜的區(qū)域，聯(lián)合數(shù)據(jù)采集更顯示了不可替代的優(yōu)越性。

該文介紹了湖北潛江市某鎮(zhèn)土地整理項(xiàng)目中采用RTK與全站儀聯(lián)合數(shù)據(jù)采集在地形圖測(cè)繪方面的應(yīng)用情況。

1? RTK與全站儀數(shù)據(jù)采集基本原理

1.1 GPS-RTK工作原理

GPS-RTK技術(shù)即實(shí)時(shí)載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)點(diǎn)載波相位觀測(cè)量的差分方法，它分為兩類：差分法和修正法。差分法是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶，進(jìn)行求差解算坐標(biāo);修正法是將準(zhǔn)站載波相位修正值發(fā)送給用戶，改正用戶接收到的載波相位?；鶞?zhǔn)站實(shí)時(shí)地將測(cè)量的載波相位觀測(cè)值、偽距觀測(cè)值、基準(zhǔn)站坐標(biāo)等用無(wú)線電傳送給運(yùn)動(dòng)中的流動(dòng)站，流動(dòng)站通過(guò)無(wú)線電接收基準(zhǔn)站發(fā)射的信息，將載波相位觀測(cè)值實(shí)時(shí)進(jìn)行差分處理，得到基準(zhǔn)站和流動(dòng)站坐標(biāo)差△X、△Y、△H。坐標(biāo)差加上基準(zhǔn)站坐標(biāo)得到每個(gè)點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換得出流動(dòng)站每個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)X、Y和海拔高H。

1.2 全站儀基本原理

全站儀是全站型電子速測(cè)儀的簡(jiǎn)稱，又被稱為“電子全站儀”，它是一種兼有自動(dòng)測(cè)距、測(cè)角、計(jì)算和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄及傳輸功能的自動(dòng)化、數(shù)字化的三維坐標(biāo)測(cè)量與定位系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于控制測(cè)量、地形測(cè)量地籍與房產(chǎn)測(cè)量、施工放樣、工業(yè)測(cè)量及近海定位等的電子測(cè)量?jī)x器。測(cè)量時(shí)用儀器照準(zhǔn)棱鏡，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡成像，然后經(jīng)過(guò)儀器內(nèi)裝識(shí)別器，將信號(hào)進(jìn)行放大和數(shù)字化后，即可得到讀數(shù)值。

2? RTK與全站儀聯(lián)合應(yīng)用

2.1 測(cè)區(qū)概況及作業(yè)目的

該文以RTK與全站儀聯(lián)合數(shù)據(jù)采集在湖北潛江市某鎮(zhèn)土地整理項(xiàng)目中地形圖測(cè)繪上的應(yīng)用情況為例。

測(cè)區(qū)內(nèi)大多是旱地，農(nóng)業(yè)種植以糧食作物、大棚蔬菜和果樹(shù)為主;村莊周?chē)写罅看暹吜趾统善麍@，幾個(gè)村莊由于是蔬菜種植專業(yè)村，村莊周?chē)昂档乩?0%都是2 m余高的溫室大棚，這些都給測(cè)量工作帶來(lái)諸多不便。此次作業(yè)目的是為該鎮(zhèn)土地整理項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供前期的規(guī)劃圖件資料和土地利用現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)資料。

2.2 資料及儀器準(zhǔn)備

項(xiàng)目開(kāi)工前，收集到項(xiàng)目區(qū)的1∶10 00 0土地利用現(xiàn)狀圖，可以作為野外測(cè)量的參考;測(cè)區(qū)內(nèi)及附近的3個(gè)GPS C級(jí)控制點(diǎn)，為安徽省國(guó)土資源廳2005年建立，保存完好，精度滿足要求，以這3個(gè)C級(jí)點(diǎn)為起算點(diǎn)建立首級(jí)控制，用GPS-RTK技術(shù)布設(shè)首級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)。

此次地形圖測(cè)量采用的儀器有：Topcon GPS接收機(jī)，主要用于前期的控制點(diǎn)布設(shè)和碎部數(shù)據(jù)采集;Topcon GTS 3套，主要用于碎部數(shù)據(jù)采集，同時(shí)根據(jù)需要從GPS控制點(diǎn)布設(shè)較低級(jí)別的控制點(diǎn)。作業(yè)前所有儀器均經(jīng)過(guò)專業(yè)部門(mén)檢測(cè)、校正，性能和精度均符合標(biāo)稱精度，能夠滿足此次測(cè)繪的精度要求，可以使用。

2.3 野外測(cè)量

2.3.1 控制測(cè)量

首級(jí)控制網(wǎng)采用GPS靜態(tài)定位，布設(shè)整個(gè)測(cè)區(qū)，以便于控制網(wǎng)的加密及數(shù)字化測(cè)圖。由于測(cè)區(qū)范圍較大，我們?yōu)榱四軡M足測(cè)量精度及后期工程施工的需要，共在測(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)GPS點(diǎn)6個(gè)作為首級(jí)控制點(diǎn)。

在首級(jí)GPS控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RTK進(jìn)行了圖根點(diǎn)的測(cè)繪，并用全站儀進(jìn)行了部分導(dǎo)線測(cè)量，以便進(jìn)行檢查和碎部點(diǎn)測(cè)量。在此次測(cè)量中，點(diǎn)位設(shè)置除了顧及方便測(cè)圖使用和便于RTK操作外，還需滿足RTK測(cè)量對(duì)外界觀測(cè)條件的特殊要求：基準(zhǔn)站的設(shè)置應(yīng)盡量避開(kāi)高壓線、高大建筑物、高密的樹(shù)林、大面積水域、遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁波發(fā)射源等。

2.3.2 碎部測(cè)量

該鎮(zhèn)土地整理項(xiàng)目測(cè)區(qū)內(nèi)有大量的果園，村莊邊有大量的村邊林及部分村莊有大量的溫室大棚等因素，造成通視條件較差。同時(shí)由于該項(xiàng)目時(shí)間緊、任務(wù)重，單純用常規(guī)全站儀測(cè)量方法來(lái)施測(cè)工作效率太低，完全采用RTK進(jìn)行碎部采集雖然效率高，但由于對(duì)工作環(huán)境有要求，部分地區(qū)存在信號(hào)盲區(qū)，因此在測(cè)量時(shí)，采用RTK與全站儀聯(lián)合測(cè)量，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以確保能高質(zhì)量、高效率地按時(shí)完成該項(xiàng)目。

全站儀與RTK在同一區(qū)域聯(lián)合測(cè)量，根據(jù)實(shí)地情況分工進(jìn)行碎部點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。利用RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行道路、河流、獨(dú)立地物、地類界以及高程點(diǎn)等的測(cè)量;全站儀主要利用首級(jí)控制點(diǎn)以及RTK加密的圖根點(diǎn)測(cè)量影響RTK信號(hào)的有大量村邊林的村莊外圍線、RTK信號(hào)盲區(qū)地物、地類界等。每天外業(yè)結(jié)束，將全站儀及RTK野外采集數(shù)據(jù)導(dǎo)出至筆記本電腦，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成dat數(shù)據(jù)格式，在南方cass7.0中展點(diǎn)，根據(jù)野外繪制草圖或編碼進(jìn)行數(shù)字化成圖，最后對(duì)地形圖進(jìn)行整飾和精度檢查。圖1是項(xiàng)目區(qū)1∶2 000地形圖的成果圖。

2.4 精度分析

為了檢核RTK測(cè)量精度，與靜態(tài)GPS測(cè)量進(jìn)行了比對(duì)，以首級(jí)GPS控制網(wǎng)的平面點(diǎn)位與GPS C級(jí)點(diǎn)聯(lián)測(cè)的高程值為真值進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)6個(gè)首級(jí)GPS控制點(diǎn)進(jìn)行了RTK測(cè)量，最大平面點(diǎn)位中誤差為±0.024m，最小為±0.015;最大高程誤差為0.023，最小為0.015m。表1列出部分點(diǎn)位精度比較結(jié)果。

外業(yè)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)規(guī)程中規(guī)定：丘陵、平原地區(qū)地形圖圖上地物點(diǎn)平面位置精度滿足。具體見(jiàn)表2。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)精度分析，所測(cè)圖根控制點(diǎn)可以用來(lái)進(jìn)行全站儀碎部測(cè)量，精度完全滿足測(cè)圖需要，而且誤差分布均勻，不存在誤差累積問(wèn)題。

3? 結(jié)語(yǔ)

RTK與全站儀聯(lián)合數(shù)據(jù)采集， 避免了單純的全站儀測(cè)量容易受到地形、植被覆蓋等諸多因素的影響和RTK測(cè)量中衛(wèi)星接收和外界干擾的問(wèn)題，互補(bǔ)優(yōu)缺，大大提高了作業(yè)效率。因此，將兩者有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，對(duì)加快工程進(jìn)度，具有很大的實(shí)際意義。該文案例將為從事相關(guān)工作的工程和技術(shù)人員提供有益借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳思堅(jiān).GNSSRTK測(cè)量方法在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].廣東水利水電，2020（2）：16-18.

[2] 孫景領(lǐng).不同型號(hào)GNSS接收機(jī)RTK測(cè)量精度分析[J].地理空間信息，2019（10）：30-31.

[3] 楊燈云.CORS-RTK測(cè)量在礦區(qū)開(kāi)采沉陷中的應(yīng)用[J].經(jīng)緯天地，2019（8）：33-36.

[4] 韓興輝.GNSS-RTK技術(shù)在土地確權(quán)測(cè)量中的應(yīng)用研究[D].天津大學(xué)，2018.

[5] 敖德春.控制點(diǎn)空間分布對(duì)GPS-RTK測(cè)量精度的影響研究[D].貴州師范大學(xué)，2018.

[6] 張冠顯.多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組合RTK定位算法研究[D].湖南大學(xué)，2017.