JXCORS网络RTK在土地开发测量中的应用

（江西省国土资源勘测规划院 江西南昌 330025）

0 引言

近年来，我省实施“造地增粮富民工程”，确保了全省耕地保有总量不减少，保证了耕地占补平衡和耕地总量动态平衡。未利用土地开发是实现耕地总量动态平衡，补充耕地的一种有效途径。未利用土地开发的面积大小和质量不仅关系到耕地占补平衡和耕地总量动态平衡，还关系到未来国家粮食安全，影响地方经济可持续发展。因此，对土地开发面积勘测意义重大。本文将JXCORS 网络RTK技术应用到土地开发面积测量中，通过应用新的测绘技术，大大提高外业测量工作效率，节省人力物力，降低外业作业成本。

1 GPS 网络RTK 概述

1.1 GPS

GPS（全球定位系统）是指利用GPS 定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。GPS 己经广泛地渗透到了经济建设和科学技术的许多领域，如地球动力学、大地测量学、天文学、大气科学、海洋科学等方面，尤其是对经典测量学的各个方面产生了极其深刻的影响。GPS的技术进步，不仅表现在应用领域的不断拓广，也体现在其作业方式的不断翻新。GPS 研究人员己经开发出数十种GPS 测量模式，能够满足毫米至米级的定位要求。在地籍测绘工作中，主要应用的GPS 测量方式有经典静态测量、快速静态测量、常规差分GPS、广域差分GPS、PPK、RTK、网络RTK、单点定位、精密单点定位等。

1.2 JXCORS

JXCORS是江西省测绘地理信息局和江西省气象局共同建设的GPS 基准站网监测系统的简称，它是由分布于全省的62个GPS 基准站、1个监测站、1个系统控制中心、2个数据中心、数据通信系统和用户服务系统组成。JXCORS 采用的是VRS技术，流动站的用户可根据情况获得毫米级、厘米级、分米级和米级精度的定位结果。

1.3 网络RTK

网络RTK是在常规RTK 和差分GPS技术的基础上发展起来的一种新技术。常规RTK 会随着流动站和参考站间间距的增加,精度随之降低。而网络RTK 则采用的基本原理是，在某个区域内布设多个连续运行基准站,构成一个基准站网,从而借鉴广域差分 GPS 和具有多个基准站的局域差分GPS中的基本原理和方法来降低各种系统误差的影响,从而获得高精度的定位结果。

当前网络RTK的主要技术有VRS、主副站和单基站网络RTK。这里主要介绍JXCORS 采用的VRS（虚拟参考站）技术。VRS 网络中,各基准站不直接向流动站发送任何改正信息,而是将所有的原始数据通过数据通讯线发给控制中心。同时,流动站先将概略坐标发送给向控制中心,控制中心通过概略坐标,确定流动站位置，由计算机自动选择最佳的一组固定基准站,根据这些站发来的信息,整体的改正GPS的轨道误差,电离层,对流层和大气折射引起的误差,将高精度的差分信号发给流动站,这样生成一个虚拟的参考基站,从而解决了常规RTK 作业距离上的限制问题,并保证了用户的精度。

1.4 JXCORS 土地开发面积测量应用的优势

在土地开发面积测量工作中，传统调查方法是利用常规工具完成目视定位、实地调查、测量、记录工作。由于土地开发项目一般面积较大，各拐点之间通视困难，因此传统调查方法在外业工作中面临很大困难。GPS技术的发展，大大提高了地籍测绘的工作效率、拓宽了地籍测绘的服务范围。而网络RTK作为一种新的GPS 测量技术，在土地开发面积测量应用中，具有相当明显的优势。

1）扩大了作业范围。JXCORS系统在全省范围内建设了62个连续运行的基准站,在省内各个县市区进行土地开发测量时，用户不再架设自己的基准站。

2）提高了工作效率。由于网络RTK 无需架设基准站，一个作业组只需一位测量员持一台流动站就可以进行单独作业，且无需点与点之间的通视，特别适合大面积的土地开发面积测量，大大节约了作业时间，提高了工作效率。

3）满足了精度要求。由于网络RTK 采用VRS技术，相对常规RTK 而言，精度得到提高，完全能满足土地开发面积测量的要求。

2 网络RTK 在土地开发面积测量中的应用

2.1 土地开发面积测量的内容和流程

本文所指的土地开发是指未利用土地开发。土地开发面积测量的内容从作业形式可以分为外业和内业两大块。外业主要包括实地踏勘、开发边界勘测及道路沟渠等线性地物勘测；内业主要包括资料的收集、对外业采集的坐标进行转换、地类确认、土地开发建设规模面积和净增耕地面积的计算、绘制成果图和报告的编制。由此可见，土地开发整理项目面积测量的工作不仅是单纯的勘测工作，而是一项综合性工作。根据土地开发面积测量的内容可以制定其工作的流程（图1）。

图1

2.2 外业测量

利用JXCORS 网络RTK 进行野外测量时，测量方式选择VRS，通过移动载体的无线网卡拨号上网登陆至JXCORS 网络，与服务器连通后，点击启动移动站进行初始化，待获得固定解时，即可以进行碎部点测量。在使用网络RTK 进行作业时，为了保证坐标数据的精度，应该注意以下几个方面：一是尽量将流动站架置在较空旷的地方，以保障有较强的通讯信号和卫星信号；二是保持流动站接收卫星数量在5颗以上（包括5颗），且PDOP＜6，并获得初始化后才进行测量；三是为了获得坐标数据的精度，应该观测多个历元值，在进行土地开发边界勘测时，观测的历元数至少应在3 至5个以上。

2.3 数据处理

由于JXCORS系统实时得到的是CGCS2000坐标，而土地利用现状数据库为1980 西安坐标系，所以对通过网络RTK测量所获得的数据需要进行坐标转换。进行坐标转换可以在外业现场通过至少3个已知点通过点校正的方式，利用GPS 内置软件来对采集数据进行转换，从而直接获得所需坐标系统。也可以将已获得的CGCS2000坐标数据，通过测区内已知控制点坐标，求出当地四参数或者七参数，再用相关坐标转换软件通过参数转换得到土地开发成果所需的1980 西安坐标系。这样，运用MAPGIS 软件对外业采集的坐标数据进行处理，并叠加土地利用现状图，就可以测算土地开发面积，确定土地开发边界，绘制土地开发成果图件等。

2.4 网络RTK测量精度案例分析

为了验证网络RTK的测量精度，作者以在某县土地开发项目中实际测量工作为例，采用Trimble GPS 接收机登陆JXCORS 网络采用VRS 方式进行界址点测量。为了验证网络RTK的测量精度，用全站仪对界址点中的10个点进行平面坐标抽样检查，检核情况列于表1：

表1 平面坐标检核数据表

根据表1计算点位中误差：

可以看出，网络RTK测量的点位精度完全能满足土地开发测量精度要求。

3 结束语

土地开发面积测量是对土地开发现场进行开发范围界定，测定界址，确定地类和权属，测算开发面积，为国土部门和地籍管理提供科学，准确的基础数据和技术服务。GPS 网络RTK 这种新的测量形式的出现，使得土地开发面积测量这项工作的效率大大提高，不仅仅省时省力，而且测量精度较高，完全能够达到土地开发面积测量和界址点的精度要求。而且土地开发现场一般比较平坦，视野开阔，一般通讯信号和GPS 信号较强，使用JXCORS 网络RTK 十分便利。网络RTK 这项新的测量技术将会在越来越多的领域运用，并带来明显的经济效益。

[1]TD/T 1011—2000,土地开发整理规划编制规程[S].

[2]彭琳.全球定位系统在地籍测绘中的应用[D].武汉大学硕士论文，2004.

[3]韦茂杨，雷雨等.JXCORS 网络RTK测量应注意的几个事项[J].江西测绘，2011（3）：59-60.