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[摘要]本文介绍了RTK测量技术的工作原理和在征地测量中的作业流程,并将其与传统的征地测量技术进行了比较,得出RTK测量技术在征地测量中具有快速、实时、便于审计、可控性好、自动化程度高、精度高等优点,应进一步推广其在征地测量中的应用;最后本文对RTK技术在应用中应注意的问题进行了阐述。
[关键词]RTK 征地测量 应用
[中图分类号] P215 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-5-215-2
当前我国的各种基础设施项目及民用设施的建设正在如火如荼的开展,但这些项目的建设要占用大量的土地资源,如何做好征地工作是摆在国土资源部门和建设单位面前的一个重要问题。传统的征地测量方法已不能满足当前社会的发展,RTK技术在征地测量中的应用,对于合理利用土地,加快工作进度,客观核对补偿费用,减少纠纷都具有重要的作用。
1RTK技术概述
RTK(Real Time Kinematic)测量技术被誉为“GPS全站仪”,它是由GPS测量技术与数据传输技术构成的组合系统,它不仅具有GPS原有的高精度、全天侯等特点,还可以为测量提供实时的定位结果,并达到厘米级的精度。
RTK测量系统一般由软件系统、数据传输设备、GPS接收设备三部分组成。RTK的工作原理是:在基准站上安置1台GPS接收机,连续接收所有可视GPS卫星信号,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给观测站,流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时,接收基准站传输的观测数据.然后根据相对定位原理获取所在点相对基准站的坐标和精度[1-2]。
RTK测量分为网络RTK测量和临时基站RTK测量。临时基站RTK测量的数据传输大多用无线电台,网络RTK测量的数据传输大多用公用无线通信网。网络RTK测量,无需架设基准站,且服务半径大,效率较高。
2RTK在征地测量中的应用
2.1前期准备工作
前期准备工作主要是建设用地勘测界定测量工作,即根据土地征收、征用、划拨、出让等工作的需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、开挖征地沟、埋设征地界桩等,由建设单位委托有资质的测量机构在土地使用范围内进行征地测量。
2.2基准站的选定与建立
临时基站RTK测量在地势较高、四周开阔的位置设置基准站,这样可以更好的接收信号,保证基准站、流动站之间数据传输的畅通。一般情况下可设在具有WGS84和北京54坐标(或地方独立网格坐标)的已知点上,也可在未知点设站。网络RTK测量,无需架设基准站,一般通过GSM或3G手机网络信号与CROS基站进行实时数据传输。
2.3设置测测量参数
建立工作项目和坐标管理系统。测量参数包括参考椭球系、高程拟合参数、投影参数、七参数、校正参数等,根据作业目的要求,选择适当的参数,提高施测数据点的三维坐标及精度[1] [3]。
2.4控制点检测和测量
(1)从测量菜单中选择RTK测量模式,并进行初始化。初始化完成后,可以启动RTK,进行测量工作。
(2)先联测1~2个已知控制点,以检核第一个RTK测量结果是否精确,若测量精度不满足要求,要检查和调整输入的控制点坐标、坐标系统、参数的设置,直到测定的精度满足设计要求后再开始测量任务。
(3)根据某块土地的形状,选择某些特殊的地类点进行测量,并对地类点进行编号,地类点的选择遵循以下原则:①連接地类点可以准确显示该块土地的形状;②形状较为不规则的土地,地类点尽可能多选。
2.5数据传输及内业处理
将RTK手簿与计算机连接好,设置传输参数,两边必须一致,将RTK手簿中的工程数据文件复制到计算机硬盘,然后打开计算机中的成图软件如南方测绘的CASS软件,调入工程文件中的坐标数据,利用点的属性进行图形编辑和地块标注,以及计算面积,这样就能准确汇总统计地类、权属单位,最后修整出图即可。
3RTK与传统测量技术的比较
3.1速度和效率
在植被茂盛的地区和地形较为复杂的重丘区采用皮尺测量法和全站仪法、经纬仪等传统方法进行征地测量,需要投入较多的人力和物力,工作量较大。而采用RTK技术在很大程度上可以缓解这一问题。如采用拓普康Hiper套装仪器,在使用CROS网络基站时,每人只要携带1台RTK流动站就可以完成两个使用全站仪的工作,比使用全站仪节省一半的人力。同时采用全站仪等传统方法进行测量时,如在山区测量时,全站仪一般要搬动好几次才能完成一小部分的测量任务,工作时间较长,而使用RTK技术进行测量时可将多个移动站分成多个小组进行测量,且其可以在通视的情况下正常工作,这样就让工作效率大大得到提高,缩短了外业工作时间[3-4]。
3.2精度
在测量中常碰到不规则地形,若采用皮尺测量,为了方便计算,常把不规则形状拟合成梯形、长方形、三角行等规则图形,然后再进行测量和计算面积,但拟合图形误差较大,皮尺测量精度较低,其精度一般为米级,测量人员的责任心和素质也会影响测量的精度。采用全站仪进行测量时,因全站仪受镜头杆高的影响,采集回来的数据高程精度也不佳。而RTK测量精度达到厘米级,同时RTK测量方法的面积计算是利用专业软件计算,比传统手工分解图形计算方法精确。
3.3可追溯性
征地测量结束后常出现土地面积和权属的纠纷,传统测量方法提供的原始测量资料很难解决以上纠纷,而RTK征地测量有内业成果图,若在征地结束以后出现面积和权属纠纷可以通过查询内业成果图解决。
3.4防止审计出现问题
RTK测量面技术是用专业软件整理内业资料,可以避免相关部门人员弄虚作假。采用传统方法建立的测量资料基本上为测量人员的手写资料,很容易被篡改和造假。在以往的征地过程中,存在国土部门部分人员制作虚假丈量资料,假冒被征地单位或农户签字,骗取征地补偿资金的现象。 3.5征地测量工作可控性
目前有许多项目的勘测定界工作也是采用RTK技术,和征地测量工作采用统一的控制点和坐标系。征地测量的数据可以导入到勘测定界坐标图中,从而验证征地测量范围是否超出用地范围,使征地测量工作时刻处在可控状态[3] [5]。
4RTK技术在作业时应注意的问题
与传统测量方法相比,RTK技术有很多优点,但是RTK技术也存在很多不足之处,因此在运用RTK技术进行征地测量时,应采取有效措施克服其不足之处,来提高测绘成果的精度和作业。
(1)数据链传输受干扰和限制的问题。RTK数据链传输易受到高大山林、高大建筑物等障碍物及各种高频信号源的干扰,从而影响到其作业半径和作业精度,可能会使测量结果误差超限。所以,RTK作业半径宜放小一些;同时基准站应尽可能选在周围没有遮挡的开阔地方或地势较高处,而且要远离通信塔、微波塔等大型电磁发射源和高压输电线路、通讯线路。
(2)与传统作业模式相比,利用RTK进行工程测量时,控制点的数量大大减少了,使得其测量检核条件也明显减少,因此,需要采用重复测量、已知点校准等方式来检查测量成果的精度及其可靠性,在作业过程中要通过GPS接收机控制器实时监控基准站和流动站的定位质量,同时必须严格遵守GPS测量中的相关技术规定,以确保测量成果的质量。
(3)为保证测点高程的精度,要正确测量和输入GPS接收机天线数据。如在山林茂密地区测量时,由于GPS卫星信号被阻挡机会较多,易出现卫星失锁现象,常导致重复的初始化解算。因此,RTK测量中应保持卫星信号的连续接收,并且必须在流动站控制器提示“固定解”或“FIXED”后才能开始定位测量,在等待初始化解算及流动站定位测量过程中,當卫星信号接收效果不理想时,应避免GPS天线发生大的晃动[2] [5-6]。
5结束语
RTK技术的出现与应用,特别是网络RTK技术,不仅提高了征地测量工作的效率,而且解决了传统测量方法的劳动强度大、成果精度差、效率差等问题。22
参考文献
[1]王坤. RTK测量技术在林地征用中的应用[J].内蒙古林业调查设计, 2012,35(1):114 -116. [2]闫界华. 浅谈RTK在测量中的广泛应用[J].山西建筑,2011,37(27):205 -206.
[2]刘家庆,杨楠. GPS-RTK技术在高速公路征地测量中的应用[J].西部交通科技,2012,(01):24 -26.
[3]陈迎. 浅析GPS RTK技术特点及应用[J].浙江国土资源,2012, (06):46 -47.
[4] 刘洪同,徐利民. RTK技术在复杂地形条件下的应用[J].山西建筑,2009,35(28):352 -353.
[5] 张丽. GPS系统测量技术在房产基础测绘中的应用[J].中国新技术产品,2012,(22):13 -13.
[关键词]RTK 征地测量 应用
[中图分类号] P215 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-5-215-2
当前我国的各种基础设施项目及民用设施的建设正在如火如荼的开展,但这些项目的建设要占用大量的土地资源,如何做好征地工作是摆在国土资源部门和建设单位面前的一个重要问题。传统的征地测量方法已不能满足当前社会的发展,RTK技术在征地测量中的应用,对于合理利用土地,加快工作进度,客观核对补偿费用,减少纠纷都具有重要的作用。
1RTK技术概述
RTK(Real Time Kinematic)测量技术被誉为“GPS全站仪”,它是由GPS测量技术与数据传输技术构成的组合系统,它不仅具有GPS原有的高精度、全天侯等特点,还可以为测量提供实时的定位结果,并达到厘米级的精度。
RTK测量系统一般由软件系统、数据传输设备、GPS接收设备三部分组成。RTK的工作原理是:在基准站上安置1台GPS接收机,连续接收所有可视GPS卫星信号,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给观测站,流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时,接收基准站传输的观测数据.然后根据相对定位原理获取所在点相对基准站的坐标和精度[1-2]。
RTK测量分为网络RTK测量和临时基站RTK测量。临时基站RTK测量的数据传输大多用无线电台,网络RTK测量的数据传输大多用公用无线通信网。网络RTK测量,无需架设基准站,且服务半径大,效率较高。
2RTK在征地测量中的应用
2.1前期准备工作
前期准备工作主要是建设用地勘测界定测量工作,即根据土地征收、征用、划拨、出让等工作的需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、开挖征地沟、埋设征地界桩等,由建设单位委托有资质的测量机构在土地使用范围内进行征地测量。
2.2基准站的选定与建立
临时基站RTK测量在地势较高、四周开阔的位置设置基准站,这样可以更好的接收信号,保证基准站、流动站之间数据传输的畅通。一般情况下可设在具有WGS84和北京54坐标(或地方独立网格坐标)的已知点上,也可在未知点设站。网络RTK测量,无需架设基准站,一般通过GSM或3G手机网络信号与CROS基站进行实时数据传输。
2.3设置测测量参数
建立工作项目和坐标管理系统。测量参数包括参考椭球系、高程拟合参数、投影参数、七参数、校正参数等,根据作业目的要求,选择适当的参数,提高施测数据点的三维坐标及精度[1] [3]。
2.4控制点检测和测量
(1)从测量菜单中选择RTK测量模式,并进行初始化。初始化完成后,可以启动RTK,进行测量工作。
(2)先联测1~2个已知控制点,以检核第一个RTK测量结果是否精确,若测量精度不满足要求,要检查和调整输入的控制点坐标、坐标系统、参数的设置,直到测定的精度满足设计要求后再开始测量任务。
(3)根据某块土地的形状,选择某些特殊的地类点进行测量,并对地类点进行编号,地类点的选择遵循以下原则:①連接地类点可以准确显示该块土地的形状;②形状较为不规则的土地,地类点尽可能多选。
2.5数据传输及内业处理
将RTK手簿与计算机连接好,设置传输参数,两边必须一致,将RTK手簿中的工程数据文件复制到计算机硬盘,然后打开计算机中的成图软件如南方测绘的CASS软件,调入工程文件中的坐标数据,利用点的属性进行图形编辑和地块标注,以及计算面积,这样就能准确汇总统计地类、权属单位,最后修整出图即可。
3RTK与传统测量技术的比较
3.1速度和效率
在植被茂盛的地区和地形较为复杂的重丘区采用皮尺测量法和全站仪法、经纬仪等传统方法进行征地测量,需要投入较多的人力和物力,工作量较大。而采用RTK技术在很大程度上可以缓解这一问题。如采用拓普康Hiper套装仪器,在使用CROS网络基站时,每人只要携带1台RTK流动站就可以完成两个使用全站仪的工作,比使用全站仪节省一半的人力。同时采用全站仪等传统方法进行测量时,如在山区测量时,全站仪一般要搬动好几次才能完成一小部分的测量任务,工作时间较长,而使用RTK技术进行测量时可将多个移动站分成多个小组进行测量,且其可以在通视的情况下正常工作,这样就让工作效率大大得到提高,缩短了外业工作时间[3-4]。
3.2精度
在测量中常碰到不规则地形,若采用皮尺测量,为了方便计算,常把不规则形状拟合成梯形、长方形、三角行等规则图形,然后再进行测量和计算面积,但拟合图形误差较大,皮尺测量精度较低,其精度一般为米级,测量人员的责任心和素质也会影响测量的精度。采用全站仪进行测量时,因全站仪受镜头杆高的影响,采集回来的数据高程精度也不佳。而RTK测量精度达到厘米级,同时RTK测量方法的面积计算是利用专业软件计算,比传统手工分解图形计算方法精确。
3.3可追溯性
征地测量结束后常出现土地面积和权属的纠纷,传统测量方法提供的原始测量资料很难解决以上纠纷,而RTK征地测量有内业成果图,若在征地结束以后出现面积和权属纠纷可以通过查询内业成果图解决。
3.4防止审计出现问题
RTK测量面技术是用专业软件整理内业资料,可以避免相关部门人员弄虚作假。采用传统方法建立的测量资料基本上为测量人员的手写资料,很容易被篡改和造假。在以往的征地过程中,存在国土部门部分人员制作虚假丈量资料,假冒被征地单位或农户签字,骗取征地补偿资金的现象。 3.5征地测量工作可控性
目前有许多项目的勘测定界工作也是采用RTK技术,和征地测量工作采用统一的控制点和坐标系。征地测量的数据可以导入到勘测定界坐标图中,从而验证征地测量范围是否超出用地范围,使征地测量工作时刻处在可控状态[3] [5]。
4RTK技术在作业时应注意的问题
与传统测量方法相比,RTK技术有很多优点,但是RTK技术也存在很多不足之处,因此在运用RTK技术进行征地测量时,应采取有效措施克服其不足之处,来提高测绘成果的精度和作业。
(1)数据链传输受干扰和限制的问题。RTK数据链传输易受到高大山林、高大建筑物等障碍物及各种高频信号源的干扰,从而影响到其作业半径和作业精度,可能会使测量结果误差超限。所以,RTK作业半径宜放小一些;同时基准站应尽可能选在周围没有遮挡的开阔地方或地势较高处,而且要远离通信塔、微波塔等大型电磁发射源和高压输电线路、通讯线路。
(2)与传统作业模式相比,利用RTK进行工程测量时,控制点的数量大大减少了,使得其测量检核条件也明显减少,因此,需要采用重复测量、已知点校准等方式来检查测量成果的精度及其可靠性,在作业过程中要通过GPS接收机控制器实时监控基准站和流动站的定位质量,同时必须严格遵守GPS测量中的相关技术规定,以确保测量成果的质量。
(3)为保证测点高程的精度,要正确测量和输入GPS接收机天线数据。如在山林茂密地区测量时,由于GPS卫星信号被阻挡机会较多,易出现卫星失锁现象,常导致重复的初始化解算。因此,RTK测量中应保持卫星信号的连续接收,并且必须在流动站控制器提示“固定解”或“FIXED”后才能开始定位测量,在等待初始化解算及流动站定位测量过程中,當卫星信号接收效果不理想时,应避免GPS天线发生大的晃动[2] [5-6]。
5结束语
RTK技术的出现与应用,特别是网络RTK技术,不仅提高了征地测量工作的效率,而且解决了传统测量方法的劳动强度大、成果精度差、效率差等问题。22
参考文献
[1]王坤. RTK测量技术在林地征用中的应用[J].内蒙古林业调查设计, 2012,35(1):114 -116. [2]闫界华. 浅谈RTK在测量中的广泛应用[J].山西建筑,2011,37(27):205 -206.
[2]刘家庆,杨楠. GPS-RTK技术在高速公路征地测量中的应用[J].西部交通科技,2012,(01):24 -26.
[3]陈迎. 浅析GPS RTK技术特点及应用[J].浙江国土资源,2012, (06):46 -47.
[4] 刘洪同,徐利民. RTK技术在复杂地形条件下的应用[J].山西建筑,2009,35(28):352 -353.
[5] 张丽. GPS系统测量技术在房产基础测绘中的应用[J].中国新技术产品,2012,(22):13 -13.