GPS—RTK控制测量在农村集体土地调查中的应用

张守敏 陈云生 杨忠利

【摘要】随着社会的发展，经济水平在不断地提高，科学技术水平也随之的不断进步，人类社会的信息化的进程加快，测量技术对于人类来说显得越来越重要，与此同时测量的方法和测量仪器也的得到了不断地改进与发展。为了满足人类的需求，GPS-RTK技术被研发出来了。GPS-RTK技术是采用了载波相位动态实时差分方法，它主要由基准站和流动站构成，精准度甚至达到了厘米级。GPS-RTK技术具有很多的优势，比如：测量速度快、精准度高等。正是因为GPS-RTK技术具有这些优点，它已经被广泛的在工程放样、地形测图中运用。与此同时，这一技术已经在农村集体土地的测量中被运用。

【关键词】GPS-RTK技术；控制测量；农村集体土地；

GPS-RTK技术已经在工程放样、地形测量被广泛地运用在生产实践里，然而，在对于土地控制测量的问题上，GPS-RTK技术的运用还是鲜有出現的。随着我们国家不断地深化改革，为了增强农村农业的发展活力，从而建设与完善符合我们国情的土地管理制度，我国政府提出了一项重大举措，即农村集体土地调查。这一措施不仅能够实现凭借证件管理土地用地，而且能够维护农民的合法权益，从而促进农村社会和谐与稳定的现实的需要。控制测量是农村集体土地调查与住宅基地测量的一项基础工作，它是以县为单位的，包括所有的农村村庄，如此以来就造成了控制测量的工作任务繁重。所以，为了方便我们的农村集体土地控制测量工作，怎样将GPS-RTK控制测量的方法运用到我们的工作当中，同时要保证测量的精度要求，已经成为急需要解决的问题了。

一、GPS-RTK的工作原理和工作方法

GPS即全球定位系统，它是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代紧密卫星导航定位系统。GPS卫星定位测量是研究利用GPS系统解决土地测量问题的一项空间技术。随着全球定位系统技术的迅速发展，RTK测量技术也渐渐地成熟起来了，RTK测量技术是在测绘得到应用。RTK技术是一种能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的一项重大发现，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量工作带来了很多的便利，极大地提高了外业作业效率。

1、工作原理

GPS-RTK测量技术是一种把载波相位观测量作为根据的实时差分GPS测量技术，它能够随时的提供测量点在指定的坐标系中的厘米级的三维定位的结果。它主要是由GPS的接收设备和软件系统以及数据传输设备组成的，基本组成最少需要一个基准站与一个流动站，而它的原理就是接收机之间建立实时数据通讯。GPS-RTK的用户主要是包括了三个部分，即基准站和流动站以及数据链。

2、工作方法

GPS-RTK测量技术在开始工作时，流动站需要在两个或者是两个以上的已经知道的点上进行测量，在实时数据传输的时候和基准站观测的数据进行差分的处理，从而得到流动站和基准站两者之间的高精度的GPS基线向量。与此同时，我们要利用已经知道的点之间GPS的基线向量和已经知道的坐标数据，计算出GPS三维基线向量转换到当地坐标系统三维向量的转换参数，以及基准点的当地坐标，我们把这个过程称作是初始化。在初始化完成之后，我们就可以进行测量了。流动点到待测点上，通过和基准站观测数据的实时差分处理，从而求出基准站到流动站的高精度的当地坐标系统三维坐标。

二、GPS-RTK控制测量进行工作时需注意的问题

在求解平面转换参数的时候，最少都要联测三个已经知道的平面的坐标点，而在求解高程转换参数的时候，我们则需要联测四个已知高程点，而联测的所有已知点应该分布的比较均匀，并且能够覆盖整个需要测量的测区。我们为了提高WGS-84坐标系和当地坐标系数学模型的拟合程度，从而提高等待测量的测点的精度，在通常的情况下，我们需要联测出尽可能多的已知点。在转换参数的求得。我们通常有两种方法可以实现，而这两种方法其中一种是充分的利用已经拥有的GPS控制网资料，把多个已经知道的点的WGS-84坐标和相对应的当地坐标输入到电子手簿中，利用内置的软件，经平差解算出转换参数；而另一种是把基准站架设在已知点或着未知点上，流动站应该依次的测量出各个已知点的WGS-84坐标，再将各个已知点所对应的当地坐标系的平面坐标和高程输入手簿中，然后我们要进行点校正，排除校正残差比较大的已知点，从而解算出两坐标系之间的转换参数。当我们在工作的时候，基准站一般都应该要选择在四周没有任何的遮挡的开阔地方，从而使基准站能够尽最大的能力接收到尽可能多的GPS卫星信号；由于考虑到了电磁波干扰和湖面、水面及建筑物等带来的多路径效应，基准站要远离无线电发射源和高压线以及水面；为了增大基准站无线电有效的发射的距离，我们应该尽可能把基准站选在地势较较高的地方，并且架设要稳定牢固，观测期间不能有轻微晃动，以免影响了测量的精度。

三、GPS-RTK测量的优点

高精度的GPS测量应该要采用载波相位观测值，RTK定位技术就是在载波相位观测值的基础上进行实时动态定位的，它不仅能够实时地提供出测站点在指定的坐标系中的三维定位结果，而且能够达到厘米级的精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将它的观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅要通过数据链来接收来自基准站的数据，而且还要收集GPS观测数据，并且在系统内组成差分观测值同时进行实时处理，从而给出了厘米级的定位结果，这个工程中花费的时间不足一秒钟。流动站既可以处于一种静止状态，也可以处于一种运动的状态；可以在固定点上先进行初始化，然后再进入动态作业：当然也可在动态条件下直接开机，而且在动态环境下能够完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后，只要能够保持四颗以上的卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，我们就可进行每个历元的实时处理，而流动站就可以随时的给出厘米级定位结果。

RTK作业具有自动化和集成化程度高以及测绘功能强大的优势。RTK能够胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统，不需人工干预就可自动的实现多种测绘功能，从而使辅助测量工作量大大的减少，这样以来不仅可以减少人为的误差，还能够保证作业的精度。

降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视，所以，和传统的测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制就比较的小，在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本工作条件，它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。

定位精度高，数据安全可靠，没有误差的积累。和全站仪等仪器不同，全站仪在多次搬站之后，它都存在着误差累积的状况，搬的次数越多，它的累积就越大，然而RTK却没有这种情况，只要能够满足RTK的基本工作条件，就能够在一定的作业半径范围内，它的精度和高程精度就能够能达到厘米级。

结束语

通过以上的分析，我们可以了解到GPS-RTK技术的优点，它不仅能够精确地测量到坐标系中的三维坐标，还能够节省人力、物力，提高我们的工作效率，由此看来，GPS-RTK控制测量技术对于农村集体土地调查有着很大的帮助，我们可以把它运用到农村集体土地调查的工作当中去。

参考文献：

[1]王春华.基于工程背景的RTK技术在城市控制测量中的应用研究[J].科技资讯，2010（11）.

[2]黄鹂.GPS技术在地籍测量中的应用研究[J]，价值工程，2010（9）.