广西南宁 530000
摘要：土地精细化平整是农田土地高精度整理工作的重要内容，其对农田节水灌溉、杂草控制植被体系重组、以及农作物增收等方面均具有非常重要的促进作用。改善农田田面平整精度，可以有效提高农田地面的综合灌溉系统性能技术指标，从而达到节水增产的功能效果，在农田水利工程中发挥着至关重要的作用。以GPS技术为核心的农田土地精细化平整测绘技术，借助GPS技术与自动化设备相互匹配，可以自动、快速、准确地获得需要平整的农田土地田间中任意控制点的平面坐标和地面高程。在进行农田水利工程土地平整测量过程中，不仅可以利用GPS进行人工定点动态测量，同时可以利用GPS车载系统进行移动测量，这样可以大大提高测量地面高程的速率和测量数据的实时准确性，有利用加快农田水利工程测量综合效率水平，加快土地平整工程的作业进程，在大规模、跨区域、复杂农田土地平整测量工程中具有非常大的应用前景。
关键词：测量；土地平整；GPS
一、1：1000地形图测绘
按照国家测绘标准和规范要求进行实测的1：1000地形图。作为土地整理中的基础图件，是项目区做好田、水、路、林、村规划设计的依据；是勘测定界的工作底图。在此基础上测量量算各类土地面积，完成勘测定界工作。
通过对道路、沟渠、坡改梯和中心村等工程竣工后的测量，将测量成果绘制在1：1000的地形图上，完成土地整理项目区的竣工图。在进入土地整理项目区测量开工前，测绘单位应对项目区进行初勘，制定切实可行的测量技术方案。具体可参照以下要求：
1、项目区边界的界址点埋设固定界桩水泥（12cm×20cm×40cm）并统一编号用红色油漆标注在水泥界桩上，便于识别和查找（详见“土地整理项目区界桩埋设注意事项”）。
2、项目区以国家控制点为基础建立GPS控制网，平面基准采用1980年西安坐标系，高斯-克吕格正形投影，按3度分带，Y坐标加500KM，坐标Y值必须加入带号，高程基准采用1985年国家高程基准，以青岛验潮站1952年-1979年观测资料为计算依据。首级G PS控制网相邻点间基线长度精度要达到国家GPS测量规范E级标准，固定误差≤10mm
，比例误差系数≤10；GPS测量大地高差的精度可在E级标准基础上放宽1倍执行。首级
GPS控制网点数≥2个，并埋设固定标志和做好相应的点之记，以便长期保存和以后核查使用。
3、二级GPS网的布设应根据项目区地形和交通状况以及作业效率综合考虑，按照优化设计原则进行，应基本满足全站仪测图的需要，其点位精度平面：5mm+1ppm * D；高程：6mm+ 15ppm * D。点位应埋设固定标志。
4、也可在首级GPS控制网的基础上布设导线作为测图的控制点，其导线相对闭合差为1/14000，每边测距中误差±18mm，测区边界界址点应达到图根点要求，其坐标闭合差为0.22m。
5、项目区在测量前，测量单位配合国土部门、乡（镇）村的有关人员进入现场对项目区的主要道路和沟渠的修建、土地平整的范围（含坡改梯）以及对中心村和聚居点的建设要求应深入现场，征求村民意见，形成较为统一的方案；实地进行调绘和调整，并在图上标注，测量队对图上标注的内容应重点加密高程点。
6、项目区按1：1000地形图测量规范进行测量外，还应满足土地整理勘测定界的基本要求，项目区以自然村（行政村）为基本单位，（两个自然村以上，在项目区内部相连村界可埋设木桩）。除地形测量外还要对项目区进行以下内容的测量
二、GPS控制网的设计
1、技术标准
GPS测量的技术设计主要依据《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB／T18314—2009）、《地质矿产勘查测量规范》（GB／T18341—2009）及工程设计有关要求制定的。以1／10万地形图为参考图件，平面坐标系统采用1980年西安坐标系，高程基准采用1985年国家高程基准，高斯-克吕格正形投影，按3度分带，控制网等级为C级，以白石包国家二等三角点和黄山三等三角点做为起算依据。
2、设计精度
GPS控制网宜以边连接为主，辅以点连接，这样可减少工作量，又可达到多检核的目的，布网时应尽可能地选择国家一、二等三角点，最好是同边邻点，这样的点位精度基本相同，能够很好地将WGS84坐标较严密地转换到西安80系统，而尽可能地少选用三、四等点。根据研究区情况和工程需要，选择二级GPS网作为测区首级控制网，要求平均边长小于1km，最弱边相对中误差小于1／10000，GPS接收机标称精度的固定误差a≤15ram，比例误差系数b≤20×10。
3．GPS网的图形设计应遵循以下原则：
①GPS应根据测区需要和交通进行设计。GPS网中点与点之间不要求通视，但应考虑加密时的应用，每点应有一个以上的通视方向。
②在布网设计中应考虑到原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，宜采用原有坐标系统。对凡是符合GPS网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。
③GPS网应由一个或若干个独立观测环构成，也可采用符合线路形式构成。各等级GPS网中每个闭合环或符合线路中的边数应符合下表：《规程》规定的闭合环或符合线路边数
④为求得GPS点在地面坐标系的坐标，应在地面坐标系选定起算数据和联测原有地方控制点若干个。
⑤为了求得GPS网点的正常高，应进行水准测量的高程联测。
三、基于GPS的土地平整工程测量技术方法
1、农田土地地形测量模式
在进行土地精细化平整方法设计时，采用、车载移动GPS测量、以及常规定点水准仪2种测量方法分别测量该灌溉试验基地的地面高程。据基本测量可知两个试验田块的宽度大约为70m，长度分别为81m和70．7m，规划面积分别为5700m和4949m。在定点测量模式下获得测控点的方形网格间距为2．5m×2．5m（L×D），这样可以在整个试验田块中布设10136个测点处。为了评估车载移动GPS测量技术中移动速度对GPS~g量数据准确度的影响，分别选择30km／h和15km／h两种车载移动速度来测量土地平整试验田块各测点的高程数据。
2、基于全地形车ATV车载GPS测量系统基本结构
为了构筑全地形车ATV车载GPS测量系统，首先将车载终端自动化设备、RTK—GPS测量仪、以及辅助导航装置等部件功能单元安装在全地形三维控制ATv车辆上，然后根据试验田块规划路径，在辅助导航装置的自动导引下，对整个试验田块各测点的地面高程数据进行三维动态测量作业，且整个测点地面高程数据的采集频率设置为Ⅲz，并将RTK-GPS测量系统采集到的三维地形基本数据自动传输到车载系统终端自动分析运算系统中进行动态分析计算。
2RTK—GPS定点人工测量技术基本参数设置
由于人工定点测量需要人工背负流动站进入到测点处进行定点静态测量，因此，其测量速率较移动车载系统要慢很多，因此其测绘地块边界按照lOm×lOm的测控网格进行测点布设，大约选择1053个待测点示。进行人工测量过程中，测量仪器选用RTK—GPS基准站，分别架设在试验田块中的基地办公区房顶上，然后通过人工背负5700RTKGPS到现场测点处进行试验田块测点地面数据的测量，采集到的地面数据信息通过TrimarkIII数传电台实时远传到RTK-GPS基准站中完成人工测点数据的测量。
四、测量数据结果分析
在将各测点数据进行统计分析后，根据测量数据的标准偏差值以及变差系数值可知，两种测量方法所获得的地面高程测量数据间的差异非常小，也就是说两种方法所测得的数据构成的三维田块地形走势、地形地貌、以及测点处的地面波动起伏状态几乎一样，具有非常好的相似性，IRTK—GPs测量装置和基于全地形车ATV车载GPS测量装置两种测量方法所获得的地面相对高程的最大值、最小值、以及平均值问的测量精度差异均在毫米级范围内，最大偏差值为l1．5mm，最小为Omm。而且基于ATV车载GPS自动测量方法其最大偏差值小于lOmm，平均偏差值和标准差值均~BRTK—GPS定点人工测量方法测量数据小，也就是说基于ATV车载GPS~d量完全能够满足农田水利工程土地平整项目的测量精度需求。
五、结束语
利用基于ATV车载GPS测量技术替代传统RTK—GPS人工定点测量技术对试验田块田面高程进行动态自动测量，其测量数据准确度、可靠度、以及实时性均较为优越，不仅大大提高了整个测量过程综合效率水平，同时还大大减少了测量所需消耗的人力、物力和财力，在农田水利工程土地平整测量项目中具有非常大的应用前景。
论文作者:陈珅
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/7/1
标签：测量论文; 高程论文; 土地论文; 农田论文; 地形论文; 项目论文; 数据论文; 《基层建设》2016年5期论文;