浅析R T K技术在土地测量中的应用
2015-04-11谷良平
□谷良平
(运城市土地资源规划管理站 山西 运城044000)
经济持续发展、社会不断进步的趋势,要求包括国土部门在内的相关管理单位对于土地资源管理的精细化、专业化不断提升。在土地资源的管理过程中,面对地形地貌复杂多变、土地面积广大等特点,测绘技术的精准程度直接影响到管理的效果。“3S”技术(GPS全球定位系统、GIS地理信息系统和RS遥感技术)的日臻成熟和日益广泛的应用,为土地的精细化管理提供了良好的平台。一个典型的应运而生的产物,就是实时动态测量(RTK)技术。
实时动态测量(Rcal Timc Kincmatic,RTK)技术,是全球导航定位技术与数据通讯技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果[1]。RTK技术具有适用范围广、工作效率高、测量用人少、定点速度快、智能计算结果、误差不积累等特点,在土地测量中被广泛应用,是基于“3S”的测量技术发展中的一大跨越。GPS_RTK技术在土地测量中既能满足精度要求和测量数据的现势性,又能全面提高土地整理工作的工作效率及现代化水平,具有广阔的应用前景[2]。本文就RTK技术在土地测量中的应用进行简要的介绍,并根据实际工作经验,总结其优点和不足,以期对以后的测量工作提供一些可资借鉴之处。
1 RTK技术测量土地的工作流程
1.1 前期准备
前期准备是RTK在土地测量中的一个重要的环节。在出测前进行一整套准备工作,确保测量仪器能够正常使用、测量精度达到要求,待测地区地理信息如行政界线、水文条件、基本农田等资料的收集以及适当比例尺地形图的掌握,直接影响到整个测量工作的顺利进行与否。另外,为了保证测量的精度,还要在控制网内选取合适的已知点求取转换参数,做点校正时应选择4个以上的校正点,并且待测点应位于校正点的控制范围内[3]。
1.2 控制测量
为了限制误差的累积和传播,确保测图的精准,提高测量的质量,测量工作应遵循“从整体到局部,先控制后碎部”的原则。控制测量是指在测区内,根据工作精度的需要,选择一定数量具有控制意义的点,测定一系列控制点的平面位置和高程,形成一定的几何图形,建立起测区的“骨架”。控制测量分为平面控制测量和高程控制测量两部分[4]。
1.3 地形测量
首先要在较为开阔的地方确定两个控制点,保证待测区在其所成直径的圆内;然后确定此基准点的实际位置和坐标;第三,架设基准站在待测区地势比较高的控制点位,进行信号连接,同时在手簿里新建项目,按照要求确定坐标系的中央经线(一般为西安80);第四,实测第一步所确定的两控制点坐标,按照已知坐标参数校正,使测量的精度满足作业要求,进而开始测量。
1.4 内业成图
运用CASS的读取数据功能或者采取手动输入的方式将测量得到的原始数据读出;再通过展点、建立DTM模型、编辑三角网、生成等高线等步骤,将地形图绘制完毕。
2 RTK技术的优点在测量作业中的应用
2.1 测量精度高
RTK技术在测量过程中,具有测量点位的精度均匀、精度在整体上呈连续的稳定状态等特点,使其测量土地、确定权属或者地形测绘时,能将被测对象的误差控制在厘米的范围内。与静态测量作业相比,可以充分避免由于计算起算点、高程拟合以及分区方案不同所带来的误差及误差传递与累积,大大提高了测量效果的精度。
2.2 测量过程智能
跟传统的利用全站仪测量相比较,RTK技术具有较高的智能化水平。实时动态采点的特性,可以实时测定点的三维坐标和精度,使得其在测量时只需直接测量待测区面积即可,没有全站仪测量时的诸多注意细节,也无需花费大量的精力进行对角度换算等处理,大大简化了测量的过程,提高了作业的效率和精准度。另外,RTK技术是以点为单位进行测量的,较之于GPS静态测量,不存在限定一套转换参数的分区问题,便于数据的整理与分类。在内业工作时,点位的测量成果提供简明快捷,计算工作量小,数据组织灵活,显著缩短作业的周期。
2.3 测量结果直观
在实际测量中,RTK可以通过自定义间隔采取资料整合技术,将所获取到的数据自动化采集和排列处理,直接录入信息系统,省去了传统作业中反复对照草图和画等高线的步骤。而且,RTK技术在测量时定位速度快、精度高,外业对点的测量结果可在当时得出,有效克服了由于繁琐的人工手动工作所产生的误差及错误,宏观上方便了对地形的描绘,微观上提高了对地形准确掌握的程度。
2.4 应用范围广
RTK技术由于是信号连接,对光线的要求不高,只要能接受到差分信号,在不通视的情形下仍可以正常进行测量作业。除极端天气条件外,RTK的工作不受天气和昼夜限制,而且测量的数据质量稳定,从而大幅度提高工作效率。另外,RTK的基准站与流动站之间是依靠数据链联系的,所以只要电台功率足够,电波发射范围就是实际作业范围,便于测量较远的距离(一般可达10km)。各流动站独立作业,可采用一个基准站配一个或多个流动站的作业组织形式,流动站不需其准站指挥,由单人独自作业即可,在地形复杂多变的地区明显地提高了测量的速度和精度。
当然,在实际测量作业中,RTK的测量速度和精准度常常受到复杂地形、人员操作熟练程度、电磁波干扰信号、高大密集的地物对卫星信号遮挡以及基站选择的位置等各方面影响的情况是客观存在的,并且短时间内无法有效避免,这就要求我们要具体问题具体分析,既要注意正确科学地应用RTK技术,又要注重与传统测量测绘手段有机结合,这样充分做到取长补短,才能同时保证高效的测量效率和高质量的测量效果。
结束语
综上所述,RTK技术的应用,对于土地管理,特别是土地测量工作的效率和质量有非常大的提升作用。随着土地管理不断向信息化、精准化和优质化发展,以及信息技术不断完善和进步,以RTK技术为代表的现代测量技术也会进一步发展,必定会更加广泛地运用到土地管理的各个领域。在这种新的形势下,土地管理相关部门要与时俱进,抓住现代测量技术革新传统测量工作的机会,在仪器的配备、专业人员的培训等方面都要相互协调,充分发挥RTK技术的优势,并在具体工作中将其最大化,做到更加精准地管理土地,更好地为政府各部门提供客观、科学的土地信息,从而全面提升管理和服务质量。
[1]CH/T2009-2010,全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范[S].北京:国家测绘局,2010.
[2]]陈淑源.GPS(RTK)技术在土地测量中的应用分析[J].房地产导刊,2014(3):120.
[3]刘晓斌.桥梁施工控制测量方法探析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(2).