动态RTK在乡村规划中的应用

王玉洁，王小花

（河南省义马矿务局永兴公司测绘处，河南 义马 472300）

近年来，随着新农村建设的进程不断加快，实施科学、前瞻性的乡村规划越来越受到重视。由于农村地域广泛、测量条件差、交通信息不便等特点，作为规划前期的基础工作之一，实行地形图的测绘也面临着一定的复杂性。基于全球定位系统（GPS）的实时动态（RTK）定位技术，以其覆盖面广、作业周期短、测量精度准正被日益应用到乡村规划中。

1 动态RTK技术概述

1.1 技术原理

实时动态（Real Time Kinematic-RTK）定位技术，是基于全球定位系统基础上的一项以载波相位观测为主要载体的实时差分测量技术。其技术原理为：以一台输入已知WGS-84坐标的GPS接收机作为基准站，对所有可见GPS卫星进行不间断观测，将其观测数据（已知WGS-84坐标及载波相位）通过无线数据传输设备发送给流动站或称用户观测站。与此同时，在该站点上，另一台GPS接收机在接收GPS卫星信号时，通过无线数据接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位、实时差分的原理，通过计算机特定软件，实时计算出流动站所在点的WGS-84三维坐标，通过地方坐标转换参数标准，换算得出流动站逐点的平面坐标x，y和海拔高h，并得出其坐标和其精度，在电子手簿上实时显示。

1.2 控制系统组建

一般来说，作为动态RTK测量技术的核心，控制系统的组建十分关键，这是实现动态RTK测量的基础。动态RTK控制系统主要由3个部分组成：GPS接收设备、数据传输设备和软件系统。接收设备至少包括两台以上的GPS接收机，于基准站和流动站各一台；数据传输系统主要由无线电台组成，于基准站和流动站各一台，此为动态测量的关键设备。软件系统则包括快速结算、坐标转换、精度评价等系统转换功能，以能够实时解算出流动站的三维坐标。

2 动态RTK在乡村规划中的应用

2.1 地形图测绘

新农村规划中，地形图的测量和绘制是重要的一环。由于农村面积较大，没有已知控制点可用，一般采用独立坐标系，通常以磁北方向作为坐标纵方向。具体实施步骤如下：①选定一中心点A（通常在视野开阔坡地），假设其坐标和高程，然后以此点为测站点，磁北方向作为后视方向，用全站仪测出另外一点B的坐标；②以A、B两点为已知点，对RTK进行该测区的点位校正；利用RTK联合全站仪进行数据采集。对于开阔地、居民地外围等满足RTK作业的区域采用RTK接收机进行作业；③对于树木较多、居民地内部等采用RTK无法进行作业的区域，采用RTK模式布设图根控制点，利用全站仪进行观测；④以全站仪数据绘制地形图。

2.2 控制测量

乡村控制网具有控制面积大、测量范围广等特点，由于乡村地形复杂，河流、湖泊较多，给测量工作增加了难度，影响了工程测量的进度。如何快速精确地提供控制点,直接影响工作效率。

笔者在实际工作中，曾多次对某乡村原GPS点及I、II级导线点进行检验，其部分检验值较差见表1。

表1 部分检验值较差表

笔者发现，RTK测量的同一点位相对于静态GPS观测点基本上是一致的，其坐标差值较小，而对于常规仪器观测的I、II级导线来说有部分相差较大，由此可见RTK技术无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。

2.3 规划道路中线放线

RTK测量技术用于乡村道路中线放样，放样工作一人也可完成。首先确定线路起终点坐标、将曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可开始放样；其次选定放样方法，即可按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换；最后按照屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位调整误差，以确定最终放线。

2.4 用地测量

乡村建设用地和农田用地边界清楚，应用PTK更易完成。按照定界点坐标，能实时确定在土地使用界限范围，计算用地面积。因其在土地权属界限、土地分类修测上的高速度和高精度性,能够满足土地规划和土地权属调查需要。

2.5 农村住房规划放线

规划放线既要满足农村规划条件要求，又要符合新农村居民建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。笔者以对某自然村12户农民住房规划放样为例，运用动态GPS仪，说明农村住房规划放线要求。

表2 某自然村庄部分点位、高程检测精度表

点位中误差m=0.011，高程中误差m=0.014.

计算公式：m=±([vv]2/n)，v，v为点位和高程较差；n为检查点数。

以上数据分析表明，RTK测量结果与全站仪测量结果互差均在厘米范围内，其中点位较差最大2.6cm，高程较差最大为3.2cm，点位中误差为0.011 m，高程中误差0.014 m，完全满足测量放线的精度要求。可见，动态RTK进行规划放线因农村视野开阔、场地条件好，能更好满足规划放线要求。

3 结束语

作为一项新型的测量技术，动态RTK技术以其测量精度准，工作量小，省时省力，近年来得到了广泛的应用。在当前我国建设社会主义新农村建设的今天，运用好该项技术，对于科学进行乡村规划，满足规划中的测量需要，有着很强的作用和推广价值。

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