摘要：近年来，社会经济快速发展，随着地理实践活动对于空间技术的需求，以 3S 技术（GPS，RS，GIS）为基础的数字测量科学技术已经日益完善。GPS-RTK 技术是野外数据收集最科学的手段，它具有明显的优势。GPS-RTK 技术符合测量精度和测量数据现势性的同时，能够有效促进土地管理水平的提高。本文首先阐述了 GPS-RTK 技术的作业原理，然后对 GPS-RTK 土地整理测绘阶段进行了划分，最后结合实例对 GPS-RTK 技术在土地整理测绘工程测量中的应用进行了分析。
关键词：土地整理测绘；GPS-RTK 技术；作业原理；阶段划分；应用
引言
土地整理测绘是一种专业性非常强的基础性测绘项目。它在整个的土地整理项目中处在一个前期的阶段，目的主要是获得所要开展项目实施的区域基本情况：地理位置，数量和土地的利用现状等等一系列基本信息。同时，土地整理测绘立足点着眼于土地的项目规划，工程量的基本估计，以及地形状况等诸多空间信息的采集与分析。
一、GPS-RTK 技术作业原理
GPS-RTK 技术最早出现二十世纪末，以载波相位测量做为基础的随时差分 GPS 观测技术。GPS-RTK 技术的工作原理可以归纳为：（1）在观测区域内部选择的控制点上放置基准站接收机，可以连续观测相应的GPS 信号；（2）在简单的数据调试之后，相关的观测坐标，跟踪的状态信息可以借助无线电传输设备传递；同时，流动站接收机可以同时跟踪GPS 信号和基准站的信息信号。经过一段时间的调试，流动站开始正式工作，控制器便可以依靠相对定位原理随时计算出观测点的数据信息以及三维坐标，还可以将信息进行存储。GPS-RTK 具备观测时间非常短的特点，可以方便地测量和表达出点位的三维坐标信息，这样就可以促进土地整理工作的进一步完善。
二、GPS-RTK土地整理测绘阶段划分
（一）前期准备阶段前期准备主要包括：（1）收集相关信息，例如基本的地理信息资料，基本的农业田的数据和其他相关的资料信息；（2）土地测绘书的实践指导书编撰；（3）培训相关的人员，使之掌握仪器的使用；（4）检测仪器，检查相关设备的准确性，例如：GPS-RTK 的精度检测。
（二）GPS-RTK 外业数据采集阶段
在实际对特征点，点状物的观测中，存在两种方法：连续或者非连续测量。
（三）GPS 数据传输处理阶段
连接控制器和计算机，把每一次采集的相关信息导入计算机，用 “日期+组名”的命名规则进行命名，将这些信息存储在计算机中。
（四）图形编辑处理阶段
南方 CASS 制图软件识别 TGO 所导出的数据文件信息。还可以把这些信息显示在计算机上。另外，以外业作图为基础开展地物的处理，制作；采取制作三角网，形成等高线；根据各种符号数据，计算土地利用的总面积和分面积。
（五）图幅整饰阶段
协调图名，相关的轮廓线和坐标系，比例尺，制图的单位，最后还需补充相关的辅助说明。
三、GPS-RTK技术在土地整理测绘工程测量中的应用
（一）工程概况及测量模式
以某项国家土地整理测量项目为例，该工程采用 12 台 Trimble 5800 双频 GPS 的接收机；以自然村散落情况为标准开展实时观测。这个 GPS 动态定位的测量标称水平精度和垂直精度分别是±10 毫米 +1*10 -6 ，±20 毫米+1*10 -6 。GPS-RTK 进行地形测量存在两种方式：连续或者非连续地形测量，能够满足观测需要。连续地形测量的观测对于规则线状或封闭地物，例如道路等观测区域具有较高的作业效率。在实际的测量中收集数据信息时需要以每三米采取一次数据信息。在非连续地形测量中，可以随时观测，这种观测往往有着特征性质独立点，比如说电线杆、界碑等和断面测量。实际观测，限差是X： 0.05 米和Y：0.08 米。点名称需要按起点的点号采取自动扩大步长，观测的次数是2 次，观测时间是3 秒，选择自动存储。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 （二）GPS 基准站选择
该测量项目选择控制点的标准：（1）必须满足整个观测区域；（2）海拔在一定数值之上；（3）临近观测区核心区域；（4）其坐标位置准确，稳固且不易移动，在选择的过程中需要尽可能地绕开发射塔。GPS-RTK 测量的环境是 WGS-84 坐标系，最终的环境却是地方坐标系或者北京 54 坐标系。这样要进行坐标系的转换工作：借助 3 参数模式进行不同坐标系的转换。在实际操作中，会出现GPS-RTK观测数据转换参数值设置误差，就需要改变手薄中文件的基准参数进行挽救。这一次的基准站相关参数：以横轴墨卡托作为投影；使用3参数模式为基准转换；在水平平差以及垂直平差上采取无平差的方式；将坐标几何的格式选择为网格；电台频点是412.05MHz；无线电传输的模式是TT450s/9600bps；最后流动站频点以及无线电传输模式和基准站一样。
（三）测绘数据采集
为证实土地开发整理中 GPS-RTK 技术的实用性和可操作性，因而需要对GPS-RTK 的测量精度进行进行检测。GPS-RTK 测量检测结果，NTS-355 全站仪检测测量结果精度 5″，其测距精度是 2 毫米 +2*10 -6 *D（D 表示距离）。此外，在项目区内部选择 6 个特征点，把全站仪和GPS-RTK 技术对比，最远特征点距离基准站3.52 千米。其中相差最大分别是：△X0.025 米，△Y0.031 米，△Z0.048 米。需要注意到 GPS-RTK 技术属于非静止性作业，结合天线高的误差、测距杆偏心等不可控因素，其平面精度大多在0.050 米范围之内。不难看出， GPS-RTK 技术的精度水平可以符合土地整理测绘作业中碎步点的要求。出于数据理性保留，后面成图的便利性以及之后的数据检测，在开展数据检测的前期，需要先把相关的项目文件夹以“测区序号+作业时间+组号”名字存储在Trimble 5800 双频GPS 接收机手簿。并且是在野外数据收集时仍然需要进行名称的确定。
（四）数据标准化整理
GPS-RTK 技术的数据类型有很多种转换方式，一般比较实用的方式所包含的步骤如下：（1）以微软的ActiveSync 为工具，连接手薄和计算机；（2）运用 Data Transfer，把手薄里的数据传到计算机，保存文件的格式是*.dc，自动保存一个*.job 文件；（3）使用特殊的软件 TGO 将PTK 测量所得的数据信息转换，使之成为南方CASS 所识别的格式，采取符号把它们进行分隔。在实际的操作中，如果对数据信息进行大量的人工处理，可以变文件的拓展名为*.csv。之后可以采取诸多方法进行再次编辑处理，如列插入，列删除等等。最后，需要将数据格式转换为上面所提到的基本格式，并且采取*.dat 方式保留在硬盘之上，从而有利于查看以及导入CASS。
（五）成果图的绘制与输出
成果图要素以土地整理项目和实际需要为标准进行划分，有下面的分类：项目区边界，村子的界限，菜地的边界，林地的边界，还包括居民地填充，水系的填充，道路，最后在实际的应用中还包括控制点，等高线，注记等等一系列的构成要素。使用南方 CASS 数字化地形地籍成图软有两步：（1）将得到的野外测点数据信息导入；（2）以草图为基础，开始制作地类图斑以及现状地物。在制作土地整理现状图层时，需要考虑到相关的因素，比如比例尺地形图以及地籍图的成图规则，符合土地整理规划条件，同时更需符合土地整理施工条件。
结束语：
GPS-RTK 技术与 GPS 静态测量相比，其测量准确度虽不能与 GPS 静态测量相比，但是却可以快速定位，在几秒就能完成。 GPS-RTK 采集的数据可以直接保存在手薄里，而不用再次经过人们的整理，同时它还可以实时监测检测的数据，有利于动态监测。 GPS-RTK 技术在土地整理测绘方面的应用，有利于现有土地资源的可持续利用和发展。
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[2]张奇，胡石元，施秧秧，朱彦刚.GPS-RTK技术在土地整理测绘中的应用探讨[J].测绘与空间地理信息，2008，02：20-22.
[3]任启萍，赵生良.GPS-RTK技术在土地整理测绘中应用的探讨[J].河北农业科学，2008，09：77-79.
论文作者:张忠焰
论文发表刊物:《环球科学》2017年7期
论文发表时间:2017/9/6
标签：测量论文; 土地论文; 数据论文; 技术论文; 信息论文; 作业论文; 精度论文; 《环球科学》2017年7期论文;