陳燦光

（博羅縣自然資源局，廣東 惠州 516100）

1 前言

土地整理測量作為土地開發(fā)管理的重要工作，測量數(shù)據(jù)的準確性關(guān)系到整個工程項目。為了保障土地測量數(shù)據(jù)的精準性，在測繪過程中需要應(yīng)用較多的技術(shù)與工具，GPS RTK 技術(shù)便是眾多測繪技術(shù)之一。該技術(shù)憑借定位精度高、可全天候作業(yè)等優(yōu)勢，受到各行業(yè)的青睞。將GPS RTK 技術(shù)應(yīng)用于土地整理測量項目，能有效提高測量工作效率與精準度。

2 GPS RTK 概述

2.1 應(yīng)用原理

GPS 技術(shù)是一種實時動態(tài)定位系統(tǒng)，可以快、精、準地將三維坐標具體信息展示出來，定位原理是將一臺接收機置于基準站上，另一臺接收機置于流動站上，兩站同時接收GPS 衛(wèi)星發(fā)射的信號，并將基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較，得到GPS 差分改正值，再將改正值通過無線電臺傳輸于流動站，以精化GPS 觀測值，從而得到經(jīng)差分改正后流動站較準確的實時位置，如圖1 所示。

圖1 GPS工作原理

目前，GPS 技術(shù)可測定控制點的坐標，精確性較高。與RTK 技術(shù)結(jié)合后，RTK 高精度載波相位觀測值的實時動態(tài)差分定位技術(shù)[1]，能在1 ～2 秒內(nèi)實時解算、處理數(shù)據(jù)，得到高精度位置信息。與動態(tài)定位方法相比，定位模式相同，僅在基準站和流動站間增加一套數(shù)據(jù)鏈，便可實現(xiàn)各點坐標的實時計算和輸出，如圖2 所示。該技術(shù)可通過基準控制點對不同地物點、地形點及界址點的坐標進行測定[2]。尤其面對較復(fù)雜的地形時，GPS RTK 技術(shù)可以不受空間、時間限制對土地表面各種信息進行分析與采集，還能實時傳輸數(shù)據(jù)、自動處理采集數(shù)據(jù)，大大降低了外業(yè)人員的工作強度。因此，在土地整理測量項目中應(yīng)用GPS RTK 技術(shù)，將觀測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃诱镜腉PS 接收機進行求解，求出流動站的具體位置，可提高定位精準度與測量工作水平。

圖2 RTK工作原理

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢

GPS RTK 技術(shù)具有定位精度高、觀測時間短、全天候定位、多功能、操作簡便等特點。在土地整理測量項目中運用GPS RTK 技術(shù)，優(yōu)勢如下：（1）測量時間較短，準確性較高 ；（2）測量范圍廣，可以測量到較遠范圍，且測量效率高，為大范圍測量提供技術(shù)支持；（3）考慮到觀測點之間不用通視，利用GPS RTK技術(shù)可靈活選取相關(guān)地形點位，尤其在一些山丘地帶利用GPS RTK 技術(shù)開展測量，可減少戶外作業(yè)人員的工作壓力，保證作業(yè)人員安全作業(yè)[3]。

3 應(yīng)用案例分析

3.1 測區(qū)概況

楊僑鎮(zhèn)小坑辦事處墾造水田項目位于惠州市博羅縣東部，東與石壩鎮(zhèn)、觀音閣鎮(zhèn)相連，西南與楊村鎮(zhèn)接壤，北與麻陂鎮(zhèn)、石壩鎮(zhèn)相接，距縣城羅陽鎮(zhèn)40公里。項目區(qū)地形地貌以丘陵為主，農(nóng)田以水田、水澆地、旱地居多，介于東經(jīng)113°50′～114°42′，北緯 23°07′～23°43′，北回歸線穿過全境。項目主要分為三個片區(qū)，片區(qū)一面積434.32 畝，片區(qū)二面積709.99 畝，片區(qū)三面積336.83 畝。經(jīng)過現(xiàn)場勘察與調(diào)研論證，確定項目建設(shè)面積1443.33 畝，建設(shè)前土地利用現(xiàn)狀主要為旱地，影像如圖3 和圖4 所示。為了增加耕地面積，提升耕地地力，增加當?shù)鼐用窠?jīng)濟收入，提升地方生態(tài)、社會效益，對項目區(qū)旱地進行開發(fā)整理，提質(zhì)改造成適合種植水稻的優(yōu)質(zhì)水田。

圖3 片區(qū)一與片區(qū)二建設(shè)前影像

圖4 片區(qū)三建設(shè)前影像

3.2 作業(yè)依據(jù)及設(shè)備

土地整理測量作業(yè)主要根據(jù)國家土地測量GH 5002—94、廣東省墾造水田相關(guān)規(guī)定，測量儀器設(shè)備主要采用天寶GPS RTK、三角架、全站儀、卷尺等。

3.3 土地整理測量

楊僑鎮(zhèn)小坑辦事處墾造水田項目土地整理測量主要以RTK 技術(shù)為主，在喬木林、竹林等植被茂密區(qū)域使用RTK+全站儀兩種設(shè)備進行測量[4]。

3.3.1 RTK 基準站操作

設(shè)置RTK 基準站時，操作流程如下：

（1）在主菜單點擊“配置/測量類型”，確定后轉(zhuǎn)入“選擇測量類型”頁面，選擇RTK 轉(zhuǎn)入“基準站選項”頁面，然后選擇“基準站選項”，如圖5 所示。

圖5 基準站選項

（2）輸入正確參數(shù)，按回車鍵返回RTK 菜單，選“基準站電臺”后出現(xiàn)基準站無線電菜單，點擊“連接”便會出現(xiàn)“連接到TRIMMARK 3/SiteNet 450 ”，隨后進入基準站無線電模式，如圖6 所示。

圖6 基準站無線電

最后，按回車鍵返回“基準站無線電”頁面，再返回RTK 菜單，點擊“存儲”轉(zhuǎn)入“測量”，點擊 “啟動基準站接收機”，輸入基準站坐標，點擊“鍵入”，頁面出現(xiàn)“此處”，點擊后出現(xiàn)坐標，輸入基準站點名，點擊“開始”，控制器出現(xiàn)提示，電臺面板出現(xiàn)“Trans”，指示燈不斷閃動，基準站操作完成。

3.3.2 RTK 流動站操作

設(shè)置RTK 流動站時，操作流程如下：

（1）在主菜單選擇“配置/測量類型”功能，確定后轉(zhuǎn)入“選擇測量類型”，點擊“流動站選項”會出現(xiàn)測量類型與流動站無線電頁面，如圖7 所示。

圖7 流動站選項

（2）按“連接”內(nèi)置電臺建立連接，開始與無線電連接，并轉(zhuǎn)到流動站無線電頁面，確定后進入“RTK”頁面，在該頁面點擊“存儲”鍵可進到“測量”菜單，點擊“開始測量”便可開始測量作業(yè)。

3.3.3 具體測量工作

（1）現(xiàn)場點校正。首先輸入3 個以上已知坐標，并在“測量”頁面點擊“開始測量”，然后選擇“測量點”，確定測量點之后進入測量頁面；如需改變測量點的時間、間隔等，可點擊“選項”重新設(shè)置，設(shè)置完成后點擊“測量”，會出現(xiàn)“存儲”選項，點擊確定即可完成上述控制點測量工作。隨后點擊“測量”→“RTK”，轉(zhuǎn)到“點校正”菜單，在此頁面點擊“增加”，如圖8 所示，并在彈出的窗口中輸入GPS 點名稱，最后點擊“接受”開始輸入。完成輸入后，如發(fā)現(xiàn)有誤，還可以點擊“編輯”進行修改。

圖8 現(xiàn)場點校正

（2）測量控制點。首先在“測量”頁面點擊“開始測量”，并選擇“測量點”，點擊測量鍵，經(jīng)過3到5 秒或3 分鐘（控制點），再對該控制點進行存儲。其他控制點的測量方法如上。

（3）測量連續(xù)地形點。連續(xù)地形點測量還是在“測量”菜單選中 “連續(xù)地形點”，進入該頁面后點擊“測量”，開始記錄測量數(shù)據(jù)，點擊“結(jié)束”鍵即可停止測量。

3.3.4 碎部測量

在一些植被密集區(qū)域，由于流動站接收信號較差，點位精度不高，需采用RTK+全站儀進行碎部點測量，提高作業(yè)效率，確保測量精度。測量方法如下 ：

（1）在喬木茂密區(qū)域周圍選出幾個RTK 信號強、可正常作業(yè)的控制點坐標與高程，然后檢驗這些點的坐標與高程精度。

（2）在選中的測量點上架設(shè)全站儀，對植被茂密區(qū)域進行碎部點測量，可以解決因信號不好、RTK 無法正常作業(yè)的問題，減少全站儀多次轉(zhuǎn)點產(chǎn)生的誤差。

3.3.5 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

（1）讀入原始觀測數(shù)據(jù)。完成測量后，需要將測量到的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，傳入成圖軟件CASS 繪制成圖。但由于GPS RTK 和全站儀觀測到的數(shù)據(jù)與成圖軟件數(shù)據(jù)格式不同，還需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能讀入數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換大多采用微軟Active Sync 同步軟件建立手簿與計算機連接[5]，通過Data Transfer 將手簿中的測量數(shù)據(jù)文件傳輸?shù)接嬎銠C保存；再用數(shù)據(jù)處理軟件TGO 導(dǎo)入RTK 測量數(shù)據(jù)文件，轉(zhuǎn)換輸出為成圖CASS 軟件可以接受的數(shù)據(jù)格式，在讀入時可利用一些符號進行分隔。

（2）檢查外業(yè)輸入數(shù)據(jù)。在讀入GPS 觀測數(shù)據(jù)后，為了避免外業(yè)出現(xiàn)誤操作，需檢查所讀入的觀測數(shù)據(jù)，如測站名、點號、測站坐標等數(shù)據(jù)信息。

（3）基線解算控制參數(shù)。基線解算控制參數(shù)是選擇數(shù)據(jù)處理軟件和方法的關(guān)鍵，是設(shè)定基線解算的重點環(huán)節(jié)。通過設(shè)定控制參數(shù)，實現(xiàn)基線精化處理，該過程是自動進行，不需要過多的人工干預(yù)。

（4）基線質(zhì)量檢驗。完成基線解算后對基線質(zhì)量進行檢驗，檢驗合格的基線將應(yīng)用到后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作中；對于質(zhì)量不合格的基線，要求重新解算或重新測量，確保無誤方可用于后續(xù)數(shù)據(jù)處理。

（5）平差與成果轉(zhuǎn)化。檢驗基線質(zhì)量后，對項目測量精度進行評定，獲得各測站平差后坐標。根據(jù)項目需要，對獲取到的坐標進行轉(zhuǎn)化，形成最終成果圖。

4 結(jié)論

在楊僑鎮(zhèn)小坑辦事處墾造水田項目土地整理測量中，運用GPS RTK 技術(shù)不僅能滿足項目區(qū)土地整理測量精度要求，還可大大提高作業(yè)效率，縮短測量周期，保證測量精度，為土地整理測量提供精準的數(shù)據(jù)支持。