GPS-RTK技术在土地整理测绘工程测量中的应用论文_王亮

GPS-RTK技术在土地整理测绘工程测量中的应用论文_王亮

内蒙古自治区测绘院 内蒙古呼和浩特 010051

摘要:土地开发之前往往需要做好前期的勘测定界工作,使用绘制地形图的方式来计算出所需要的土地面积,并将需要使用的土地范围做好测量为土地的应用提供勘测数据。过去在土地测量工程中通常使用常规的导线测量方法和GPS 测量方法,两种方法各有利弊,前者虽然简捷但是无法获得准确数据并且浪费时间,或者虽然可以得到相对精确的数据但是测量后还需对数据进行处理分析,同样浪费时间。GPS-RTK技术,作为一种新型的测量技术手段,不仅可以短时间、更精确地测量出土地使用范围而且操作简单节省时间。

关键词:GPS-RTK技术;土地整理测绘;工程测量;应用

测量作业时对于土地权限和属性有关的确认并且进行界桩,但是特点是精确度要求高,碎点数量大,并且要求作业施工区域内的精度一定平衡,使用GPS定位技术可以很大程度上提高作业的效率,而且对于控制点数量的控制也有很大的作用,并且优于常规的测量方法。目前,我国的土地管理部门,越来越重视对土地测量的信息化和准确性,只有充分利用现代化的科学技术,才能推动我国土地管理的信息化发展,提高我国国土资源管理的现代化水平。

一、原理构成

RTK 测量系统通常由3 部分组成:GPS 信号接收机及天线、实时数据传输部分即电台和实时数据处理部分(GPS 控制器及其随机实时数据处理软件)。RTK 测量系统是利用2 台发上GPS 接收机同时接收卫星信号,其中一台安置在已知坐标点上作为基准站,另一台用来测定未知点的坐标—移动站,基准站根据该点的准确坐标求出其到卫星距离改正数并将这一改正数发给移动站,移动站根据这一改正数来改正其定位结果,从而大大提高定位精度。它能够实时地提供测站点指定坐标系的三维定位结果,并达到厘米级精度。它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS 应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。通过载波相位为观测量的实时动态测量,主要的问题是载波相位初始整调未知数的精确性、流动观测中,如何对卫星的连续跟踪定位进行重建初始化建设。最后,数据传输系统。该系统主要有基准站的数据发射装置和流动站数据接收装置组成,是实现实时动态测量的重要设备。

二、优势

1.操作较方便,容易使用。GPS实时动态测量技术对作业条件的要求不高,数据的输入、存储、处理功能比较强,和计算机以及其他测量仪器相比,通信比较方便。

2.定位精度比较高,数据安全可靠。测站间不需要通视,在没有现成控制点或者控制点被破坏的情况下,可以进行快速的、高精度的定位测量。

3.GPS实时动态测量技术的作业人员少,定位速度较快,综合效益较高。通常情况下,GPS实时动态技术控制下的设备站监测,在较为稳定的地形条件下才能够完成 5m半径内的实时数据测量分析,有效的减少了人工测量时消耗的大量的劳动力,还极大的降低了搬站的费用。

三、4GPS-RTK技术在土地整理测绘工程测量中的应用

1.测量前的准备工作。在土地测量前的准备工作主要包括熟练掌握GPS 接收机的操作方法,熟悉使用差分处理软件,制定野外测量操作规程,组件作业队伍等。在分析土地利用调查的各种复杂情况的条件下,制定出相关适合GPS 实时动态技术测量特点的操作规程。另外,还需要组建测量队伍。需要重视测量队伍人员的重要性,一个作业队伍至少需要三人,需要仪器操作员、导航员、记录员。其中仪器操作员的任务主要是操作GPS 接收机,监视工作状态是否正常。导航员的职责在于寻找变化地块,主要由当地乡级土地员或村干部充当。记录员的主要任务是了解国家土地的详细情况以及规章制度等。

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2.控制网点的选定。网点控制时有五点需要注意:(1)选好网点的保存地点,最好是以牢固的地面为基准,并且对地面设置增加道钉和石头等来固定,保证控制点的牢固性。(2)控制点地势的选择要遵循地势好、视野好的原则,控制好控制点的角度要有开阔的地点避免建筑物挡住控制点的视线。(3)保证控制点位置不被高压电线、无线电波等干扰,控制点位置设定时应远离电视塔、变压器等干扰建筑。(4)控制点位置的周围不可以有太多的大型建筑物,可以使路径效应不受到影响。(5)仪器是要多设置在建筑物较多的位置,并且将仪器一起放置,这样才能使工作效率有保证。多台仪器一起工作,其工作效率一定比一台高。

3.GPS实时动态技术在土地测量中的外业实施系统。选择科学合理的测量点是外业实施系统最重要的构成方法。通常情况下,土地测量在进行监测站点选址的过程中,具有图形选址和点位选址两种方式。由于GPS实时动态技术具有较好的适应性,这一特点对各个监测站点间的通视条件并没有做出明确的规定,点位选择就成为GPS实时动态技术在土地测量中的最佳选择方式。同时,点位选择下的GPS土地测量技术还需要注意在以下几个方面中进行有效的控制。首先,各个GPS监测站点的周围高度角在 15°的范围内不应该存在阻挡卫星信号接收和传输的障碍物。其次,测量站点需要避免建立在与大功率无线电发射源、高压电线建设位置相重合的地方,要尽量避免这种大功率的无线电设备的磁场对 GPS信号的干扰作用。如果测区内没有GPS控制点或者密度不够,可以使用 GPS静态差分定位技术进行加密。

4.界址点的放样和埋设界桩。必须在界点位置放样的时候在控制点的坐标位置设立一个基准站,同时还必须设立一个移动站,在这个位置上移动放样,具体有五步操作方法。首先是要把完整的工作项目建立在控制点上以及在项目上确定一个管理系统。把具体的参数以及影像等输入到这个系统中。其次是选择一个频率能适应本地的频率的移动电台。而且可以使移动站的频率与基准站的频率一致。再次是保证工作项目中要有界点的坐标,有另外一些点可以受到控制,这样就能将这些点在检查以及使用的时候作为依据。复次是在测量开始的时候首选RTK 测量模式,然后初始化开始,在结束初始化以后开展RTK 测量。最后是在控制点上进行定位放样,工程项目要确定需要重新调出的坐标,具体的位置和方位在测量手簿上,接收机会收到信号,然后一直提醒工作人员自己的位置和具体放样的位置,还有两位置之间的距离,等等。当信号达到准确的位置时,接收机会给工作人员发出成功定位的信号。

5.RTK 主要的局限性其实不在于RTK 本身,而是源于整个GPS 系统。GPS 依靠接收2 万多km 高空的卫星发射来的无线电信号。相对而言,这些信号频率高、信号弱,不易穿透可能阻挡卫星和GPS 接收机之间的障碍物。当接收卫星数目超过6 颗时,标准差变化不显著,当接收卫星数为5 颗时,标准差明显增大,但仍优于标称精度。有部分障碍的地点只要可以观测到至少5 颗卫星,就有可能做RTK 测量。为了保证地物点的测量精度,我们在选点时要采取以下措施:点位应设在易于安装接收机设备、视野开阔、视场内周围障碍物高度角应小于15°(如可以选在最高建筑物的顶楼)。点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站、微波通道等)。其距离不小于200m;远离高压,距离不小于50m。点位附近不应有大面积的水域或强烈干扰卫星信号接收的物体。点位选择要充分考虑到与其他测量手段联测和扩展。点位要选在交通方便的地方,以提高工作效率。点位要选在地面地基坚硬的地方,易于点的保存。

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方面。在不同的环境下,土地测量工作有着不同的难点。GPS-RTK 具有多项优点,随着RTK 的广泛使用,它将使GPS 的应用领域获得极大的扩展。

参考文献:

[1]徐延村.浅谈GPS实时动态技术在土地测量中的应用[J].资源节约

[2]尤秋阳.GPS RTK技术在地籍测量中的应用[J].测绘信息与工程,2018(5):3l,32.

[3]张兆龙.GPSRTK 作业模式原理及其技术[J]. 四川测绘,2017.

论文作者:王亮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/26

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