農村集體土地使用權測繪應用RTK技術

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0引言

農村地籍測繪是厘清農村土地權屬和開展土地發(fā)證工作時必須進行的一項測繪工作。以往，由于在農村土地測繪中，對測繪技術的執(zhí)行不規(guī)范，造成測繪數(shù)據(jù)不準確，加之隨著農村土地使用時間的推移，地界逐漸變得模糊，在沒有一套準確的地籍測繪數(shù)據(jù)作為參考的條件下，居民在土地發(fā)證和土地使用權的問題上經(jīng)常出現(xiàn)矛盾。最近進行的農村集體土地使用權的測繪中，RTK發(fā)揮著主力軍的作用。本文將運用RTK技術對河北省香河縣村鎮(zhèn)土地進行測繪，旨在通過規(guī)范、精確的地籍測量為厘清農村土地權屬和土地發(fā)證工作提供可靠的參考依據(jù)，從而減少地籍統(tǒng)計過程中的矛盾沖突，確保地籍統(tǒng)計工作順利實施。

1RTK的基本原理

RTK又稱載波相位差分技術，是在兩臺靜態(tài)型測量儀器間加上一套無線電數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)（又稱數(shù)據(jù)鏈），將相對獨立的GPS信號接收系統(tǒng)連成一個有機整體?；鶞收景呀邮盏降男l(wèi)星信息（包括偽距和載波相位觀測值）和基準站的一些信息（基準站坐標，天線高等）都通過通訊系統(tǒng)送到流動站，流動站同時接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)和基準站傳送的衛(wèi)星數(shù)據(jù)后，把基準站信息傳到控制器內，將基準站的觀測信號與本身接收到的信號進行差分處理，就可求得兩站間的基線值，同時輸入相應的坐標，轉換參數(shù)和投影參數(shù)，就可求得實用的未知點坐標。系統(tǒng)的結構和流程如圖1所示。RTK的關鍵技術是快速求解整周模糊度和數(shù)據(jù)傳輸，這里就不多談了，在實際工作中要保持衛(wèi)星信號不失鎖，使用盡可能高的波特率，如9600bps。

2RTK的應用優(yōu)勢

①提高了測繪精度：rtk測量不存在象全站儀測繪一樣的誤差累積，每個測點的精度都是不相關的，這就提高了測繪精度。②控制點之間不需要通視：RTK測量是對觀測衛(wèi)星的實時觀測來獲取地面點的坐標，不象全站儀測繪那樣需要地面控制點之間的通視，這就減少了觀測條件，提高了作業(yè)效率。③作業(yè)方法簡單：全站儀測量需要布設圖根控制網(wǎng)進行測繪，而RTK測量則減少了上述作業(yè)工序，減少了勞動強度，提高了作業(yè)效率。

3RTK觀測的質量控制

RTK測量容易出錯，因此，在實際測量工作中應加強檢核，下面，介紹一些RTK測量的質量控制方法：

3.1已知點檢核法：轉換參數(shù)解出后，利用解出的轉換參數(shù)測定一些已知點，用測出的坐標與已知控制點坐標相比較，以此來檢核轉換參數(shù)的可靠性。

3.2復測比較法：這種方法包括兩方面的含義：①兩個基準站之間應有一定數(shù)量的重合點作為檢查點。②每次啟動基準站后，應復測幾個已測過的RTK點，以此進行比較檢查。

3.3穿線比較法：在每一個基準站測量成果的基礎上，選定2-3個已測RTK點來組成一條新的RTK測量鏈，把新測成果與原測量成果相比較，以此來檢查原RTK成果的可靠性。

3.4電臺變頻法：在兩個不同的基準站上發(fā)射不同頻率的差分改正數(shù)，依靠流動站的變頻開關的切換可以收到兩個基準站的數(shù)據(jù)，從而進行比較。

4RTK的誤差分析

4.1轉換參數(shù)的影響：RTK作業(yè)前，在測區(qū)選定一定數(shù)量的高等控制點并對其進行RTK觀測，求解其WGS-84坐標和地方坐標系坐標，利用后處理軟件或內置的實時處理軟件求解坐標轉換參數(shù)?？刂泣c精度和RTK測量時的誤差都會影響轉換參數(shù)的精度，導致最后成果精度的降低。為了提高轉換參數(shù)的精度，要求所選控制點精度較高并且均勻分布在測區(qū)周圍，一般3～6點為宜，然后用不同的方法求解轉換參數(shù)，經(jīng)比較后，選擇殘差較小的一組參數(shù)且在以后測量時，測量范圍應在控制點校正范圍內，否則，將引起較大的誤差。

4.2基準站的誤差：基準站的對中，整平以及基準站周圍的環(huán)境都會影響流動站的成果。由于RTK采用的是一種視距傳輸，利用超高頻電磁波，因此，它的傳輸距離受天線高度，地球曲率和大氣折射的影響，所以，基準站應遠離各種強電磁干擾源，同時，基準站周圍無明顯的大面積水域以減小多路徑的影響，而且，基準站和天線間無大的樓房等遮擋物，天線盡量設置高些，以提高傳輸距離。實踐表明，氣象元素的測定誤差（溫度，氣壓等）對對流層延遲改正的誤差影響較大，因此，應注意儀器的操作和氣象元素的測定。

4.3基準站與流動站之間的距離誤差：當基準站與流動站之間的距離較短時，基準站的誤差影響可通過觀測值的差分處理得到減?。划敹咧g的距離較長時，其觀測值經(jīng)差分處理后，仍含有較大的誤差，從而，導致最后結果精度降低。另外，觀測時要注意衛(wèi)星的圖形強度，當接收到5顆以上衛(wèi)星，PDOP<6時，才能進行RTK觀測；基準站的整平、量高要準確；對中桿上的水準器必須定期嚴格校正。

5RTK技術在河北省香河縣農村地籍測繪中的應用

5.1測繪項目概況我們所做的項目在京津之間的河北省香河縣五百戶鎮(zhèn)，鄉(xiāng)村面積20平方公里，居住地密集，交通方便，由于鎮(zhèn)在幾年前已完成所有權的登記發(fā)證工作，所以，此次完成的是鄉(xiāng)、村級地籍測繪工作。在本次地籍測繪中，我們抽取了有代表性的10個村，600個界址點，運用上述RTK測繪技術進行了地籍坐標分析，最終得到表1所示的測繪結果。

5.2測繪方案及測繪流程由于通視條件很差，加之時間緊迫，單純采用傳統(tǒng)常規(guī)測量方法，如全站儀或測距儀的全野外數(shù)字化測圖，作業(yè)中的困難程度較大，鑒于上述情況，我們研究決定采用以GPSRTK施測地形為主，按照上文所述技術措施逐步施測，在局部房屋稠密、GPS信號較差地區(qū)配合使用全站儀。測繪流程：四等GPS網(wǎng)布測→一級GPS網(wǎng)布測→二級光電測距導線網(wǎng)布測→四等水準測量→圖根控制測量（共布設27個圖根導線網(wǎng)）

5.3測繪結果本次農村宅基地地形測繪工作中，充分發(fā)揮了GPSRTK的技術特點，既節(jié)省了人力物力，降低了勞動強度，也提高了工作效率，縮短了有效工作時間，高質量地完成了這次測繪任務。河北省香河縣政府根據(jù)表1所得數(shù)據(jù)以及相關統(tǒng)計資料，有針對性的開展了農村地籍統(tǒng)計與審核工作，進一步厘清了農村集體土地權屬問題，有效解決了農村土地發(fā)證工作中因地界模糊所引起的矛盾沖突。

6RTK應用的展望

精密單點定位的出現(xiàn)，節(jié)約了人們的成本，提高了勞動生產率。精密單點定位：利用載波相位觀測值以及由IGS等組織提供的高精度衛(wèi)星星歷及衛(wèi)星鐘差來進行高精度單點定位的方法。該方法目前在靜態(tài)方面比較成熟，在動態(tài)方面正在完善之中。廣域差分增強系統(tǒng)（wideareaaugmntationsystem）WAAS：數(shù)據(jù)處理中心將差分改正信息送往衛(wèi)星，衛(wèi)星將自己的衛(wèi)星星歷和差分改正信息轉發(fā)給用戶。該技術的優(yōu)點是用戶只需GPS接收機就可收到差分改正信息，無需其他設備，同時，提高了導航的精度和可靠性。局域增強系統(tǒng)（localareaaugmentationsystem）LASS:在需要高精度定位的區(qū)域周圍建立若干個基準站，這些站也和衛(wèi)星一樣發(fā)射C/A碼測距信號和差分改正信號，這種技術大大提高了定位精度。WAAS和LAAS技術改善了GPS的通訊條件，增強了信號的覆蓋面，使接收設備簡單廉價同時提高了定位精度。

7結論

RTK測繪技術在河北省香河縣地籍測繪中的應用，解決了土地發(fā)證工作中因地界模糊所導致的矛盾沖突，為土地發(fā)證工作提供了可靠的參考依據(jù)，并且充分證明了該測繪技術的實用性。隨著各種新技術的應用，RTK正朝著遠距離，高精度的方向發(fā)展，在工程建筑物的變形監(jiān)測，大型建筑和構件的自動定位安裝，控制網(wǎng)的布設等方面有很大的應用。

作者：趙豐立 單位：廊坊天眾土地咨詢服務有限公司