文／袁亮 浙江中通文博服務(wù)有限公司杭州分公司 浙江杭州 310000

姜苗苗 浙江中通文博服務(wù)有限公司杭州分公司 浙江杭州 310010

曹玲鵬 浙江省國(guó)土勘測(cè)規(guī)劃有限公司杭州分公司 浙江杭州 310000

引言：

GPS RTK 技術(shù)，融合了GPS 技術(shù)與RTK 技術(shù)，其中GPS 技術(shù)，即指的是“全球定位系統(tǒng)技術(shù)”，此項(xiàng)技術(shù)具有全天候持續(xù)不斷導(dǎo)航定位能力，可實(shí)時(shí)導(dǎo)航，且定位精準(zhǔn)度高，觀測(cè)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，可實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)。而對(duì)于RTK 技術(shù)來(lái)說(shuō)，指的是“載波相位差分技術(shù)”，此項(xiàng)技術(shù)把基準(zhǔn)站采集獲取的載波相位傳遞至用戶接收機(jī)，然后可進(jìn)行求差解算坐標(biāo)操作，有助于作業(yè)效率的提高[1]。將GPS RTK 技術(shù)應(yīng)用到地形測(cè)繪以及勘測(cè)定界等工作領(lǐng)域，有助于勘測(cè)精度及時(shí)效性的協(xié)同提升，進(jìn)而提升土地測(cè)量工作質(zhì)量水平。由此可見(jiàn)，本文圍繞“GPS RTK 在地形測(cè)繪、勘測(cè)定界和撥地測(cè)量中的應(yīng)用”展開(kāi)分析探討價(jià)值意義顯著。

1、GPS RTK 技術(shù)概述

1.1 技術(shù)工作原理

在應(yīng)用GPS RTK 技術(shù)過(guò)程中，其工作原理為：把接收機(jī)設(shè)置于基準(zhǔn)站當(dāng)中，然后處于同一個(gè)衛(wèi)星站將GPS信號(hào)發(fā)射出來(lái)，并處于同一時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行接收，進(jìn)一步與地理位置、基準(zhǔn)站的GPS 型號(hào)進(jìn)行比較分析，通常會(huì)出現(xiàn)三種區(qū)別情況，即：其一，地理位置區(qū)別；其二，距離區(qū)別；其三，載波區(qū)別[2]。利用RTK 技術(shù)選定改正之后的載波與GPS 信息之后，利用無(wú)線電臺(tái)，快速將相關(guān)信息數(shù)據(jù)傳輸至衛(wèi)星站，以此保證GPS 勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，注重得到準(zhǔn)確可靠的勘測(cè)地理位置。如下圖1 所示，為GPS RTK 技術(shù)測(cè)量作業(yè)示意圖：

圖1 GPS RTK 技術(shù)測(cè)量作業(yè)示意圖

1.2 數(shù)據(jù)傳輸要點(diǎn)

對(duì)于電臺(tái)發(fā)射頻率來(lái)說(shuō)，通常為300MHz 到300kM Hz 之間。但是，電臺(tái)發(fā)射信號(hào)過(guò)程中，易受到外部因素的影響，考慮到外部因素對(duì)電臺(tái)發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生的干擾能夠得到有效減輕，便可減小發(fā)射功率。同時(shí)，由于GPS RTK 短距離工作的情況較常發(fā)生，距離通常在15km 左右[3]。因此，可適當(dāng)增加電臺(tái)數(shù)量，使電臺(tái)信號(hào)干擾得到有效減輕?；陔娕_(tái)發(fā)射信號(hào)期間，需保證電臺(tái)供給壓力的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升電臺(tái)的發(fā)射功率。此外，需注意的是，大功率發(fā)射電臺(tái)信號(hào)，會(huì)導(dǎo)致電臺(tái)工作耗電量增加。所以，電臺(tái)信號(hào)發(fā)射過(guò)程中，需保證電源的穩(wěn)定性及安全性，進(jìn)而保證電臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸可靠性及安全性的提高。

1.3 技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

以往RTK 技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，一般需進(jìn)行基站的設(shè)置，基站位置通常處在探測(cè)范圍當(dāng)中。但在基站與基站之間存在較遠(yuǎn)距離的情況下，會(huì)使探測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)生變化，使探測(cè)誤差加大，不利于保證探測(cè)結(jié)果的可靠性。而對(duì)于現(xiàn)代GPS RTK 技術(shù)來(lái)說(shuō)，融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GPS 定位技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)，在四大核心技術(shù)形成系統(tǒng)化的技術(shù)體系滯后，通過(guò)具體操控中心發(fā)揮相應(yīng)的作用，可使探測(cè)誤差大大減小[4]。并且，以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，能夠把信息快速地傳遞至操控中心當(dāng)中，由操控中心對(duì)接收到的測(cè)繪信息數(shù)據(jù)進(jìn)行合理科學(xué)處理，可以確保獲取結(jié)果誤差的降低。此外，GPS RTK 技術(shù)無(wú)需進(jìn)行其他基站的建設(shè)，探測(cè)體系與探測(cè)目標(biāo)處于同一地理位置當(dāng)中，不需要增加過(guò)多的工作人員，可以使基站建設(shè)的時(shí)間與空間得到有效節(jié)約，保證監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)的可靠性及準(zhǔn)確性。如下圖2 所示，為基于GPS RTK 技術(shù)的流動(dòng)站、基準(zhǔn)站框架示意圖。

圖2 基于GPS RTK 技術(shù)的流動(dòng)站、基準(zhǔn)站框架示意圖

2、GPS RTK 技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用要點(diǎn)分析

地形測(cè)繪是土地測(cè)量工作中尤為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在此環(huán)節(jié)測(cè)繪工作中利用GPS RTK 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)突出，一方面能夠使人力物力資源消耗減少，另一方面可以簡(jiǎn)化操作程序，此外還可以確保測(cè)繪數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確度。當(dāng)然，從地形測(cè)繪工作質(zhì)量水平提高角度考慮，需充分把控好GPS RTK 技術(shù)在其中的應(yīng)用要點(diǎn)。具體而言，GPS RTK 技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用要點(diǎn)如下：

2.1 地形圖繪制要點(diǎn)

在地形測(cè)繪工作開(kāi)展期間，對(duì)于地形圖繪制及測(cè)量，需采取布設(shè)控制點(diǎn)的方式，進(jìn)而保證繪制成圖的質(zhì)量。自高等級(jí)起，遵循由高至低的基本原則，對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行規(guī)范加密布設(shè)。然后，以控制點(diǎn)位置為依據(jù)，需對(duì)測(cè)量的目標(biāo)對(duì)象所處位置加以確立，進(jìn)一步以相關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，確保地形圖繪制的科學(xué)性及規(guī)范性[5]?；诘匦螆D繪制期間，通過(guò)GPS RTK 技術(shù)的應(yīng)用，可減少較多不必要工序，使逐級(jí)布設(shè)控制點(diǎn)環(huán)節(jié)得到有效減少。在對(duì)相應(yīng)的基準(zhǔn)控制點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)的基礎(chǔ)上，可以將界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)等坐標(biāo)快速得出，進(jìn)一步利用相應(yīng)的軟件，可將測(cè)繪矢量圖繪制出來(lái)。

2.2 地形測(cè)繪要點(diǎn)

在測(cè)繪工程地形測(cè)繪過(guò)程中，通常會(huì)遇到復(fù)雜的測(cè)繪環(huán)境，且視野相對(duì)比較差，考慮到地形測(cè)繪成果的可靠性及精準(zhǔn)度能夠得到有效保證，可采取GPS RTK 技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪。與此同時(shí)，針對(duì)局部房屋相對(duì)稠密、GPS信號(hào)不夠好的區(qū)域，可利用全站儀展開(kāi)配合測(cè)繪作業(yè)?？傊肎PS RTK 技術(shù)進(jìn)行地形測(cè)繪涉及的要點(diǎn)包括：

（1）測(cè)繪前準(zhǔn)備工作。以具體測(cè)繪工程項(xiàng)目的具體地形分布情況為依據(jù)，在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)選擇≥3 個(gè)已知點(diǎn)，保證各已知點(diǎn)能夠均勻分布。然后，在手簿中輸入選定好的WGS 84 坐標(biāo)及當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，并進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)轉(zhuǎn)換處理。打開(kāi)藍(lán)牙之后，連接藍(lán)牙，利用好手薄、接收機(jī)，完成無(wú)線通訊。將流動(dòng)站設(shè)置好之后，與GPRS 保持連接，然后對(duì)圖根控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)碎部點(diǎn)進(jìn)行采集。

（2）圖根控制點(diǎn)測(cè)量。為了優(yōu)化圖根控制點(diǎn)測(cè)量，首先需進(jìn)行藍(lán)牙和GPRS 的連接，連接好之后，在手薄當(dāng)中輸入采樣率、測(cè)量點(diǎn)等，進(jìn)一步進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的測(cè)量作業(yè)。倘若解是固定解，需利用相應(yīng)的軟件，自動(dòng)求解出平均值，然后當(dāng)作圖根控制點(diǎn)的坐標(biāo)。通常，GPS RTK 技術(shù)獲得的解為固定解時(shí)，精度可達(dá)到1-2cm 級(jí)別[6]。

（3）碎部點(diǎn)采集。為規(guī)范碎部點(diǎn)采集，測(cè)繪工作人員需根據(jù)工程的實(shí)際情況，設(shè)置好水平精度與垂直精度，保證兩者均在可控的誤差范圍當(dāng)中，然后可以將當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)當(dāng)作碎部點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)一步點(diǎn)擊“保存命令”按鈕進(jìn)行保存。需注意，由于點(diǎn)與點(diǎn)之間無(wú)通視層面的要求，因此若點(diǎn)位精度與相關(guān)要求相符，可保存當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)一步使野外作業(yè)效率得到有效提高。

總之，GPS RTK 技術(shù)在地形測(cè)繪的價(jià)值優(yōu)勢(shì)突出，當(dāng)然不同的工程測(cè)繪項(xiàng)目情況不同，為了規(guī)范技術(shù)操作，需遵循以下技術(shù)操作流程，即：收集測(cè)區(qū)資料→求轉(zhuǎn)換參數(shù)→選擇并設(shè)置基準(zhǔn)站，設(shè)置流動(dòng)站→采集外業(yè)數(shù)據(jù)→檢核成果精度→處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)-輸出測(cè)繪成果等，具體如下圖3 所示。

圖3 GPS-RTK 技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用流程圖

3、GPS RTK 技術(shù)在勘測(cè)定界中的應(yīng)用要點(diǎn)分析

土地勘測(cè)定界，為土地測(cè)量工程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，涉及用地面積的計(jì)算、土地現(xiàn)狀調(diào)整、土地定界、明確適用范圍等等。為了提高土地勘測(cè)定界勘測(cè)成果的精度與時(shí)效性，有必要合理科學(xué)應(yīng)用GPS RTK 技術(shù)。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，GPS RTK 技術(shù)在勘測(cè)定界中的應(yīng)用要點(diǎn)如下：

3.1 網(wǎng)點(diǎn)選擇控制

在網(wǎng)點(diǎn)保存地點(diǎn)選擇方面，需確保所選擇的地點(diǎn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符，選定之后對(duì)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行固定處理，可采取道釘、石頭等相關(guān)固定工具。并且，需確保選擇的網(wǎng)點(diǎn)具備良好的視野與地勢(shì)，避免控制點(diǎn)受到障礙物遮擋。在控制點(diǎn)附近，避免存在電視塔、高壓線等，進(jìn)而保證控制點(diǎn)避免受到無(wú)線電波干擾[7]?？刂泣c(diǎn)不宜設(shè)置在大型建筑物附近，避免其路徑遭遇不良影響。此外，針對(duì)建筑物偏多的區(qū)域，可多設(shè)置幾臺(tái)儀器設(shè)備，以此確保儀器設(shè)備工作效率的提升。

3.2 放樣、埋樁控制

針對(duì)界址點(diǎn)，在放樣過(guò)程中，需處于控制點(diǎn)坐標(biāo)范圍內(nèi)將移動(dòng)站、基準(zhǔn)站設(shè)置好，然后進(jìn)行移動(dòng)放樣作業(yè)。一方面，對(duì)項(xiàng)目管理系統(tǒng)充分明確，保證控制點(diǎn)位置為整個(gè)項(xiàng)目的中心點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)于電臺(tái)頻率，需達(dá)到本臺(tái)移動(dòng)頻率標(biāo)準(zhǔn)，與基準(zhǔn)站頻率保持一致。另一方面，考慮到能夠有效控制點(diǎn)位，需將界址坐標(biāo)位置設(shè)置好。在開(kāi)始探測(cè)過(guò)程中，首先選擇RTK 模式，在初始化之后，再進(jìn)行測(cè)量作業(yè)。此外，基于控制點(diǎn)放樣過(guò)程中，需對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行重新調(diào)整處理。把控好測(cè)量方位、具體位置，利用接收機(jī)接收相應(yīng)的信號(hào)數(shù)據(jù)，然后由相關(guān)技術(shù)工作人員根據(jù)提示進(jìn)行放樣操作。若位置放對(duì)，則接收機(jī)會(huì)發(fā)出正確的信號(hào)，代表定位成功。

3.3 坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制

對(duì)于RTK 技術(shù)坐標(biāo)來(lái)說(shuō)，為WGS-84 坐標(biāo)。但對(duì)于土地勘測(cè)定界來(lái)說(shuō)，采取的是54 坐標(biāo)。因此，在利用GPS RTK 技術(shù)進(jìn)行勘測(cè)定界過(guò)程中，需把84 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成54 坐標(biāo)[8]。通?？刹扇∑矫孓D(zhuǎn)換，或者高程擬合對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在高程測(cè)量方面，則通常需采取擬合方式，進(jìn)一步獲取高程測(cè)量的曲面、平面、曲線擬合模型。

4、GPS RTK 技術(shù)在撥地測(cè)量中的應(yīng)用要點(diǎn)分析

撥地測(cè)量，指的是土地使用者，單位或團(tuán)體，將土地資源轉(zhuǎn)撥至另外的使用者或者土地管理部門(mén)，然后以相關(guān)法律法規(guī)為依據(jù)，明確土地劃撥范圍、樁位界線，準(zhǔn)確標(biāo)定實(shí)地的一項(xiàng)測(cè)量活動(dòng)。將GPS RTK 技術(shù)應(yīng)用到撥地測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，能夠使實(shí)地測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到有效保證。結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，GPS RTK 技術(shù)在撥地測(cè)量中的應(yīng)用要點(diǎn)如下：

4.1 撥地測(cè)量方法的選擇

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，利用GPS RTK 技術(shù)，可對(duì)規(guī)劃的相關(guān)紅線、地物，采取設(shè)計(jì)坐標(biāo)方式，應(yīng)用到實(shí)際地形當(dāng)中，常用的GPS RTK 撥地測(cè)量方法較多，主要包括：其一，單點(diǎn)坐標(biāo)放樣測(cè)量；其二，直線加密點(diǎn)放樣測(cè)量；其三，圓曲線放樣測(cè)量[9-10]。這三種撥地測(cè)量方法均具備快捷方便的鮮明應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在合理科學(xué)選用的基礎(chǔ)上，可對(duì)工程施工展開(kāi)實(shí)時(shí)測(cè)量，嚴(yán)格根據(jù)規(guī)劃審批用地范圍展開(kāi)相應(yīng)的施工作業(yè)，提高施工作業(yè)的效率及質(zhì)量。

4.2 撥地測(cè)量數(shù)據(jù)獲取方法

值得注意的是，基于撥地測(cè)量過(guò)程中，GPS RTK 技術(shù)應(yīng)用過(guò)程，和地接勘察過(guò)程類(lèi)似，均在合理選取測(cè)繪點(diǎn)的條件下，利用基準(zhǔn)站與流動(dòng)站，將測(cè)繪獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)一步輸出撥地測(cè)量數(shù)據(jù)，以此為土地工程建設(shè)提供充分有效的數(shù)據(jù)支持。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，GPS RTK 技術(shù)在土地測(cè)繪工作中的應(yīng)用價(jià)值顯著。需掌握GPS RTK 技術(shù)在地形測(cè)繪過(guò)程的應(yīng)用要點(diǎn)，比如地形圖繪制要點(diǎn)、地形測(cè)繪要點(diǎn)等。應(yīng)用在土地勘測(cè)定界過(guò)程中，則需加強(qiáng)網(wǎng)點(diǎn)選擇控制、放樣及埋樁控制、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制等。此外，應(yīng)用在撥地測(cè)量過(guò)程中，則需合理選擇撥地測(cè)量方法，并掌握撥地測(cè)量數(shù)據(jù)獲取方法等?？傊?，相信合理科學(xué)應(yīng)用GPS RTK 技術(shù)，地形測(cè)繪、勘測(cè)定界和撥地測(cè)量工作效率及質(zhì)量將能夠得到全面提升，進(jìn)一步為土地建設(shè)工作事業(yè)發(fā)展提供充分有效的技術(shù)保障支持。