浅谈在勘测定界中GPS-RTK的应用

减小字体 增大字体 作者:陈洪庄  来源:本站整理  发布时间:2013-07-18 09:57:49

1 勘测定界工作特点

基于摘要中勘测定界的定义可得出其特点如下:一是专业性:即它是一项为用地审批服务的专业性技术工作;二是时域和空域范围内的实时性,时域的实时性指勘测定界人员的测量成果、测量效率,直接影响着用地审批工作的进程;空域的实时性指按照《土地勘测定界规程》规定,勘测定界工作必须“实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状、计算用地面积”,即给审批部门提供最新的项目用地情况,为其他土地工作提供第一手的信息资料;三是特殊性和综合性并举,特殊性是其工作性质特殊,不同于其他土地工作,综合性是指在土地勘测定界工作中包含有地籍调查、土地使用现状调查和测量测绘等几方面的内容;四是法律规范性,土地勘测定界是由法律直接授权国土资源部门进行的土地使用审批、调查、监督、登记的工作,再者其测量成果直接应用于项目用地的行政管理中,均体现其法律规范性的本质特征。

2 GPS-RTK技术简析

GPS-RTK系统一般由以下四部分组成:第一部分是基准站,其实质是架设于已知点的GPS接收机;第二部分是移动站,其和电子手簿、对中杆合力协作,用于快速采集三维数据信息或者进行坐标放样等操作;第三部分是数据链,它是基准站和移动站之间的纽带,是基准站数据发射后,移动站数据接收前的数据传输设备,其功率受基准站和移动站之间的距离、数据传输速度、周围环境等的影响;第四部分是控制软件,其作用是处理流动站接收数据的动态实时计算,它是应用GPS-RTK技术后获取可行性、可靠性、准确性结果的基础。

GPS-RTK技术的测量原理是:将基准站架设于已知坐标点,然后数据链将观测数据传输给移动站,移动站在静止或者运动状态下进入GPS-RTK作业模式,让其不仅接收解算来自基准站的数据信息,还要采集解算GPS观测数据,经过实时处理,利用控制软件做出毫米级的定位结果。

3 GPS-RTK在勘测定界中的应用分析

GPS-RTK技术系统在运行过程中具有高精度、高传速、实时性的特点,不仅能提高土地勘测定界操作人员的工作效率和工作准确性,而且与常规手段相比节省了大量的人力、物力耗费,现针对其具体应用做出如下分析:

3.1 平面控制测量

平面控制测量指遵循“从整体到局部,先控制后碎部”的测量原则,测定控制点平面位置的测量工作。GPS-RTK技术系统在平面控制测量中主要使用于以下方面:一个是应用于建立国家地籍控制网。原有国家地籍控制网因为使用次数频繁造成了精度破坏,影响了地方地籍测量的进程,应用GPS-RTK技术系统可快速建立地方地籍测量控制网,提高测量操作人员的工作效率和测量精度。另一个是应用于常规的控制测量中。常规测量手段的应用必须满足测量的两点在“通视”的条件下,但是在满足“通视”条件后,例如钢尺测距等手段仍不能获取高精度的数据信息,还需使用大量的人力(最少两人,视距离而定)。但是在使用GPS-RTK技术系统是可以无视“通视”的条件,在测量过程中最大限度地避免误差的产生,不仅减少了测量过程中人力的使用耗费,而且提高了工作效率和工作精度。GPS-RTK技术系统应用于平面控制测量,是原始控制布网测量手段的创新,也对测量操作人员的专业素质提出了更高的要求,即要求其能在GPS-RTK技术系统测量出现故障时及时处理问题,避免已获取数据对下一步测量工作的干扰。

3.2 界址点的放样和埋设界桩

界址点放样采用的GPS-RTK技术系统常使用一部基准站(接收机)架设于已知坐标点,一部移动站(接收机)移动定位、放样,操作步骤如下:第一步是建立工作项目和坐标管理系统,选择参考椭球并输入椭球参数,选择投影带并输入投影带参数。第二步是根据使用地区的无线电频率,选择一种适合、合理、理想的移动站电台频率,需要注意的是基准站和移动站需使用同一频率。第三步是输入相关坐标信息,即将放样界址坐标和其他控制点的坐标输入到第一步建立的工作项目中,作为定位放样和检查使用的基础。第四步是在测量菜单中选择RTK操作形式并进行初始化处理,然后启动RTK进行测量操作。第五步是定位放样。即从测量手簿中调出测量项目所需放样点的坐标,手薄屏幕上会显示出放样点的准确位置距离移动站的距离和方位角度,然后测量人员使用GPS接收机移动至放样点的位置,当你准确移动到放样点位置时,手薄会发出“嘟、嘀……”的提示音,表示定位成功。第五步是挖坑埋设界桩,在埋设过程中,要不断定位以纠正界桩位置,达到误差范围要求。

GPS-RTK技术系统的测量速度主要由第四步中提及的“初始化”速度决定,“初始化”的速度又取决于GPS-RTK技术系统的配置差别、卫星信号接收质量、数量和构成GPS-RTK技术系统的数据链的传输质量、速度。在GPS-RTK技术系统的配置解算技术先进、卫星信号接收质量、数量和数据链传输质量高、速度快的条件下,其初始化速度一般为几秒到几十秒,但是在其仍然会受到周围测量环境的影响,在上述条件满足的情况下,如果测量环境不好,初始化的时间往往要增加20~30倍。

3.3 坐标系统的转换

坐标系统的转换指应用平面转换或高程拟合的方法,结合GPS-RTK技术系统,将WGS-84坐标系统转换为勘测定界中使用的独立坐标系或者54坐标系的手段。使用GPS-RTK的快速静态或者准动态测量作业模式,可以减少观测次数并实时得出定位结果,缩短了观测所用的时间,获取了准确的数据结果。

4 结语

土地勘测定界是我国社会主义建设中的重要组成部分。GPS-RTK技术其相比于常规手段具有高精度、多功能、高效率、易操作的优势,其作业的半径范围一般可达到4km左右,在保证测量精度的基础上可提高测量效率4倍左右,所以GPS-RTK技术必将广泛地、更好地应用于勘测定界工作之中。

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