论文部分内容阅读
摘要：随着土地测量在国内土地管理工作中的作用越来越明显，我们无疑需要进一步寻找提升土地测量的有效方式。其中土地测量技术中已将GPS-RTK技术进行推广，其原因是GPS-RTK技术以其精准的精度和自动化程度高的优势，保证了地籍管理工作的准确性。本文是作者总结大量实际工作经验基础上，主要对GPS-RTK在土地测量中应用细节进行研究，以期为我国土地测量中的作业效率提升提供便利。
关键词：GPS-RTK技术；土地测量；应用分析
随着社会的进步和经济的发展，我国的土地资源逐渐变得紧张，对土地的管理也随之规范起来，这就要求我国的测绘技术能够足够精准。基于“3S”的数字测量技术日益成熟，GPS RTK技术逐步被广泛应用于社会各个领域。GPS RTK技术在土地测量中既能满足精度要求和测量数据的现势性，又能全面提高土地整理工作的工作效率及现代化水平，具有广阔的应用前景。本文主要对GPS-RTK在土地测量中应用细节进行研究，从而为我国土地测量中的作业效率提升提供便利。
2.概述
2.1土地测量定义
土地测量是土地管理中的重要工作，包括地籍测量、地形测量、土地利用现状测量、土地平整度测量、荒山荒地等后备土地资源调查等内容。土地测量工作有着碎部点数量多，精度要求高等作业特点，并且对作业区域内整体的精度平衡有一定要求。目前，土地整理测量数据的获取方式包括社会调查与统计、原始图件判读、遥感影像数字化、GPS测量、数字摄影测量与遥感测量等。
2.2GPS-RTK的定义
全球定位系统（GIobaIPositioningSystem，简称 GPS）是美国从20世纪 70 年代开始研制的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统。GPS的整个系统由空间、地面控制和用户部分组成。
RTK（Real Time Kinematic，实时动态）技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPs测量技术，能够实时提供流动站在指定坐标系中的3维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式。
2.3GPS-RTK技术的主要原理
RTK技术主要用来服务于三类主要的GPS技术，即GPS技术的位置差分、伪距离差分、相位差分等。RTK系统主要由一个参考站（基准站）、若干个流动站、数据通讯系统3部分组成。RTK测量时，基准站将接收到的所有卫星信息及其基准站信息一起由通讯系统传送给各流动站。各流动站在接收卫星数据的同时还接收基准站传送的信息，当流动站完成初始化工作后，控制器即可根据接收到的信息实时计算并显示出流动站的点位坐标。
RTK测量同样是基于WGS-84地心坐标系统，其全部观测值以及解算结果均属于WGS-84坐标系统。我国目前采用的是1980年国家大地坐标系，也仍有采用以前的1954年北京坐标系或者各种区域性坐标系统。因此必须将RTK测量所得到的WGS-84坐标系转换成国家或地方坐标系成果。
3运用GPS-RTK系统进行土地测量的优点
RTK实时动态测量技术是继GPS全球定位技术之后，测量领域的又一次技术革命。它具有以下优点：
①观测点之间无需通视。定位精度高，作业有效距离远，这样就可以减少测量工作的时间与经费，同时也是地形点位的选择变得更为灵活。
②操作简便，自动化程度高。RTK测量需要的测量人员少、作业时间短，工作效率高，并且RTK測量成果都是独立观测值，不会像常规测量造成误差积累。
③观测时间短。通常所使用的RTK在测量地形中就已经达到了几秒钟就可以测定一个点位的程度。且能实现坐标实时解算的优点，因此可以提高生产效率。
4 基于GPS RTK技术在土地测量中的使用
4.1技术路线
当前土地开发整理所要求的绘图比例尺一般为1：10000，1：5000或1：2000，这对于一定范围内精度可以达到厘米级的GPS RTK技术将完全满足要求。
①准备工作。在出测前检查仪器是否能够正常工作；GPS RTK测量精度的检验；项目相关的基础地理、行政界线、基本农田等资料的收集等，为了保证测量精度，要在控制网内选取合适的已知点求取转换参数，做点校正时应选择 4个以上的校正点，并且待测点应位于校正点的控制范围内。
②外业数据采集。测量要素及综合取舍尺度可能与普通的地形图测量不同，具体项目需参照作业指导书。外业采集数据时需绘制好草图或记录编号。每天外业作业完成后需及时将观测数据传输到计算机。一般我们主要采取两种采集方式，即采用连续测量和非连续测量。
③GPS 数据的传输处理阶段。当开展传输活动的时候要把电脑和测控设备放到一起，此时就能够把当天获取的信息和内容融汇到一起，以表格的形式展示出来，非常的便利。
④图形编辑。一般采用AutoCAD进行图形编辑，参照外业测量草图或采集外业点时记录的编号将测量区域内的地形地物依实际情况连接、编辑形成矢量图形，进行等高线生成、地类符号填充等作业。
⑤图幅整饰及面积统计。依据相关规范及作业指导书要求，将绘制好的土地整理现状图的图名、图号、图廓线、坐标系、成图比例尺、制图单位及其他辅助说明上图。
4.2 GPS-RTK界址点放样和埋设界桩
界址点放样的GPS RTK外业测量方法，采用一台接收机在已知点放站作为固定站，使用RTK移动站定位、放样时。按以下步骤进行：
①建立工作项目和坐标系统管理。选择好参考椭球及椭球参数输入，选择、输入投影带等。
②移动站电台频率的选择。根据本地区无线电频率。选择一种理想的频率，移动站和基准站必须使用同一频率。
③有关坐标的输入。将放样界址坐标以及其他控制点的坐标输入到建立的工作项目中作为定位放样及检查使用。
④从测量菜单中选择RTK测量形式，并进行初始化。初始化完成后，可以启动RTK，进行测量工作。
⑤定位放样。从测量手簿中调出工程项目中需放样点的坐标，手簿屏幕上显示放样点的位置距移动站的距离和方位，这样背着GPS接收机，它会提醒你走到要放样点的位置，既迅速又方便。当移动站标杆正对放样点位置时，手簿发出“嘟、嘀……”的提示声，表明该点放样定位成功。
然后挖坑埋设界桩，在埋设时，不断进行定位纠正界桩的位置直到达到误差范围要求。在良好的环境条件下，RTK初始化所需时间一般为几十秒：不良环境条件下（尚满足RTK基本工作条件），技术先进的RTK也需要几分钟到十几分钟。
5结束语
总之，伴随着科技的发展，GPS技术的发展也会不断深入，在土地测量工作中的应用也会更加广泛。应用RTK技术，使得在土地测量中测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合，这就为土地资源的可持续利用提供了一种强有力的技术手段。随着数据传输能力的增强，数据的稳健性、抗干扰性和软件水平的提高，传输距离的增强，GPS-RTK技术将在其他测量工作以及其他领域中得到更广阔的应用。
参考文献：
[1] 俞俊杰.GPSRTK技术在矿山勘测定界中的应用[J].科技与企业，2012，（12）：184-185.
[2] 王涛，王晓明.GPS在土地开发整理中应用初探[J].科技与生活，2010，（13）：97-97.
[3] 付聚山.土地测量中GPS的应用浅论[J].商情，2012，（45）：202.
关键词：GPS-RTK技术；土地测量；应用分析
随着社会的进步和经济的发展，我国的土地资源逐渐变得紧张，对土地的管理也随之规范起来，这就要求我国的测绘技术能够足够精准。基于“3S”的数字测量技术日益成熟，GPS RTK技术逐步被广泛应用于社会各个领域。GPS RTK技术在土地测量中既能满足精度要求和测量数据的现势性，又能全面提高土地整理工作的工作效率及现代化水平，具有广阔的应用前景。本文主要对GPS-RTK在土地测量中应用细节进行研究，从而为我国土地测量中的作业效率提升提供便利。
2.概述
2.1土地测量定义
土地测量是土地管理中的重要工作，包括地籍测量、地形测量、土地利用现状测量、土地平整度测量、荒山荒地等后备土地资源调查等内容。土地测量工作有着碎部点数量多，精度要求高等作业特点，并且对作业区域内整体的精度平衡有一定要求。目前，土地整理测量数据的获取方式包括社会调查与统计、原始图件判读、遥感影像数字化、GPS测量、数字摄影测量与遥感测量等。
2.2GPS-RTK的定义
全球定位系统（GIobaIPositioningSystem，简称 GPS）是美国从20世纪 70 年代开始研制的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统。GPS的整个系统由空间、地面控制和用户部分组成。
RTK（Real Time Kinematic，实时动态）技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPs测量技术，能够实时提供流动站在指定坐标系中的3维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式。
2.3GPS-RTK技术的主要原理
RTK技术主要用来服务于三类主要的GPS技术，即GPS技术的位置差分、伪距离差分、相位差分等。RTK系统主要由一个参考站（基准站）、若干个流动站、数据通讯系统3部分组成。RTK测量时，基准站将接收到的所有卫星信息及其基准站信息一起由通讯系统传送给各流动站。各流动站在接收卫星数据的同时还接收基准站传送的信息，当流动站完成初始化工作后，控制器即可根据接收到的信息实时计算并显示出流动站的点位坐标。
RTK测量同样是基于WGS-84地心坐标系统，其全部观测值以及解算结果均属于WGS-84坐标系统。我国目前采用的是1980年国家大地坐标系，也仍有采用以前的1954年北京坐标系或者各种区域性坐标系统。因此必须将RTK测量所得到的WGS-84坐标系转换成国家或地方坐标系成果。
3运用GPS-RTK系统进行土地测量的优点
RTK实时动态测量技术是继GPS全球定位技术之后，测量领域的又一次技术革命。它具有以下优点：
①观测点之间无需通视。定位精度高，作业有效距离远，这样就可以减少测量工作的时间与经费，同时也是地形点位的选择变得更为灵活。
②操作简便，自动化程度高。RTK测量需要的测量人员少、作业时间短，工作效率高，并且RTK測量成果都是独立观测值，不会像常规测量造成误差积累。
③观测时间短。通常所使用的RTK在测量地形中就已经达到了几秒钟就可以测定一个点位的程度。且能实现坐标实时解算的优点，因此可以提高生产效率。
4 基于GPS RTK技术在土地测量中的使用
4.1技术路线
当前土地开发整理所要求的绘图比例尺一般为1：10000，1：5000或1：2000，这对于一定范围内精度可以达到厘米级的GPS RTK技术将完全满足要求。
①准备工作。在出测前检查仪器是否能够正常工作；GPS RTK测量精度的检验；项目相关的基础地理、行政界线、基本农田等资料的收集等，为了保证测量精度，要在控制网内选取合适的已知点求取转换参数，做点校正时应选择 4个以上的校正点，并且待测点应位于校正点的控制范围内。
②外业数据采集。测量要素及综合取舍尺度可能与普通的地形图测量不同，具体项目需参照作业指导书。外业采集数据时需绘制好草图或记录编号。每天外业作业完成后需及时将观测数据传输到计算机。一般我们主要采取两种采集方式，即采用连续测量和非连续测量。
③GPS 数据的传输处理阶段。当开展传输活动的时候要把电脑和测控设备放到一起，此时就能够把当天获取的信息和内容融汇到一起，以表格的形式展示出来，非常的便利。
④图形编辑。一般采用AutoCAD进行图形编辑，参照外业测量草图或采集外业点时记录的编号将测量区域内的地形地物依实际情况连接、编辑形成矢量图形，进行等高线生成、地类符号填充等作业。
⑤图幅整饰及面积统计。依据相关规范及作业指导书要求，将绘制好的土地整理现状图的图名、图号、图廓线、坐标系、成图比例尺、制图单位及其他辅助说明上图。
4.2 GPS-RTK界址点放样和埋设界桩
界址点放样的GPS RTK外业测量方法，采用一台接收机在已知点放站作为固定站，使用RTK移动站定位、放样时。按以下步骤进行：
①建立工作项目和坐标系统管理。选择好参考椭球及椭球参数输入，选择、输入投影带等。
②移动站电台频率的选择。根据本地区无线电频率。选择一种理想的频率，移动站和基准站必须使用同一频率。
③有关坐标的输入。将放样界址坐标以及其他控制点的坐标输入到建立的工作项目中作为定位放样及检查使用。
④从测量菜单中选择RTK测量形式，并进行初始化。初始化完成后，可以启动RTK，进行测量工作。
⑤定位放样。从测量手簿中调出工程项目中需放样点的坐标，手簿屏幕上显示放样点的位置距移动站的距离和方位，这样背着GPS接收机，它会提醒你走到要放样点的位置，既迅速又方便。当移动站标杆正对放样点位置时，手簿发出“嘟、嘀……”的提示声，表明该点放样定位成功。
然后挖坑埋设界桩，在埋设时，不断进行定位纠正界桩的位置直到达到误差范围要求。在良好的环境条件下，RTK初始化所需时间一般为几十秒：不良环境条件下（尚满足RTK基本工作条件），技术先进的RTK也需要几分钟到十几分钟。
5结束语
总之，伴随着科技的发展，GPS技术的发展也会不断深入，在土地测量工作中的应用也会更加广泛。应用RTK技术，使得在土地测量中测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合，这就为土地资源的可持续利用提供了一种强有力的技术手段。随着数据传输能力的增强，数据的稳健性、抗干扰性和软件水平的提高，传输距离的增强，GPS-RTK技术将在其他测量工作以及其他领域中得到更广阔的应用。
参考文献：
[1] 俞俊杰.GPSRTK技术在矿山勘测定界中的应用[J].科技与企业，2012，（12）：184-185.
[2] 王涛，王晓明.GPS在土地开发整理中应用初探[J].科技与生活，2010，（13）：97-97.
[3] 付聚山.土地测量中GPS的应用浅论[J].商情，2012，（45）：202.