浅谈GPS—RTK技术在高速铁路土地勘测定界中的应用

俞建康

摘要：随着国家基础设施建设投资力度的不断加大，交通、能源、水利和城市建设面貌焕然一新。特别是高速铁路的全面建设，用地需求量大，越来越多的农村集体土地被征收或征用。土地征收工作关系着被征地农民的切身利益，工作要求十分严谨、细致，又具有繁琐的特点，所以在土地征收过程中必须要采用测绘技术手段实施土地勘测定界工作。随着GPS-RTK技术的不断发展，我们可以将GPS-RTK技术应用于高速铁路的征地测量工作中，这不仅极大提高了测量精度和效率、节约了投资成本，又有效减少了土地纠纷。本文将通过项目实践，介绍GPS-RTK技术在高速铁路征收测量工作中的应用，以供参考。

关键词：高铁征地测量；GPS-RTK技术；应用

一、GPS-RTK技术及其特点

GPS是Global Positioning System的缩写，其名称为全球定位系统。GPS被广泛应用于测绘领域，直至目前，GPS仍被作为各种范围定位的首选方式。RTK全称为Real Time Kinematic，顾名思义，是一种集数字通讯技术、计算机技术、元线电技术、GPS测量定位技术为一体的组合系统。

二、GPS-RTK技术在高速铁路土地征收中的应用

目前，我国高速铁路建设突飞猛进，特别是十三五期间，国家进一步加快新建铁路项目投资力度。高速铁路的土地征收前期技术保障工作主要是控制测量、地籍调查、地类调查、界址点放样等阶段。将RTK技术应用于这些阶段，可以有效地减轻铁路土地勘测的工作强度，缩减工作时间，提高工作精度，增加工作灵活性，有利于后续铁路征地工作的开展。下面就以宁杭高速铁路（浙江段）土地勘测定界项目为例，介绍GPS-RTK技术在高速铁路勘测定界中的应用。

1.项目概况。宁杭高速铁路自南京南站东端引出，经溧水、溧阳、宜兴、长兴、湖州、德清，沿宣杭既有铁路至杭州东站，全长249公里，其中浙江境内105公里。该项目选择采用GPS—RTK技术进行控制测量、地形测绘、地籍调查、地类调查、界址点放样、土地分户测量等工作。从结果上看，GPS-RTK技术得到有效的发挥，提高了测量效率，保障后续土地征收的全面推進。

2.控制测量。本项目控制测量遵循“先整体后局部”和逐级布网的原则，利用铁路沿线高等级GNSS控制点为起算点，布设四等GNSS控制网，在四等GNSS控制网下布设一级GNSS控制网。利用GPS-RTK技术布设图根控制点，在RTK测量时，流动站采集卫星观测数据，并通过数据链接收来自参考站的数据，系统内组成差分观测值进行实时处理。通过坐标转换方法将观测得到的地心坐标转换为指定坐标系中的三维坐标。需要注意的是，在RTK图根点测量前，须正确输入求解的坐标转换参数，并在已知点上校核，确保无误后方可正式进行图根点测量。

3.地形测量。本项目采用全站仪和GPS-RTK数据采集作业模式，采用统一的系统模板配置文件、图幅分层方案和野外测碎部点加草图，内业按统一规范标准进行编绘作业。在建筑物较多的居民区采用全站仪进行测量碎部点，在开阔区域采用RTK技术进行测量碎部点。根据实践得知，1个GPS流动站的作业效率是1台全站仪的2到4倍。

4.权属地类界线测量。权属主要是指土地所有权与使用权之间的关系，其准确与否直接影响到征地政策处理的落实等，关系到被征地农民的切身利益。高速铁路是线型工程，其线路长、涉及面广，权属指界难度大，以往传统的作业方法是相邻权利人指界并现场做好标记，再利用全站仪或其他手段进行权属界线碎部点采集，既浪费时间，又较容易出错，有时权利人还会对测量成果的准确性产生怀疑。而采用GPS-RTK技术不仅可以减少因地形条件受限带来的影响，还可以进行现场指界和信息采集，给整个工作带来了时间、质量、精度等方面的技术保证，保障了征地补偿中资金拨付所需基础测量数据的准确性。

5.界址点放样。通常情况下，用地界址点由设计单位设计，并经专家审查后确定提供。界址点放样指利用界址点构成高速铁路最主要的主线、车站、变电所、通信机站、牵引所等用地范围。在用地范围界址点放样中应用RTK技术时，利用GPS-RTK的坐标放样功能，输入本项目的界址点坐标，RTK经过实时解算迅速给出当前点去往目标点的方向与距离，从而迅捷的找到目标点完成界址点的放样，通过用解析法对放样的界址点进行测量，与其理论坐标进行比较，误差均小于5cm，其精度完全符合规程要求。值得注意的是，在采用GNSS-RTK放样时，基准站至少联测三个以上已知控制点，且控制点所组成的平面图形应对RTK流动站点有足够的控制面积，并对GNSS基准站坐标系统进行有效的检校。为保证RTK与基准站的通讯条件，移动站距基准站的最远距离不超过7km，确保移动站在固定解的情况下进行放样，同时也检测相邻测段施测的界桩精度。

6.土地分户（承包权）测量。对于现代意义上的征地测量而言，土地分户测量是必不可少的。可以说用地红线范围内各土地承包户面积的准确与否，乃至整个项目的征地工作进展顺利与否，都取决于这个关键步骤的准确程度，它关系被征地农民的直接利益。以往传统的分户方法是由村干部组织人员进行皮尺丈量，这种方法误差因素较多，其面积出入往往较大，给征地工作带来很大的困难。在本项目分户测量过程中，我们利用GPS-RTK碎步测量技术，实时采集各承包户之间的权属界线，同时对征地范围线进行实时放样，有效的避免了各类误差，并随时掌握测量边界线，既提高了作业速度，节约了作业时间，又保证了各承包户的面积准确性，从而使整个项目的征地工作顺利进行。

三、结论

现代测量技术多种多样。传统的测量技术是经纬仪及全站仪测量，对于城市施工中或小范围的勘测定界测量而言，传统的测量技术相对于GPS-RTK测量技术简单、快速、精度高、成本低，但是在地籍测量及大型线性项目土地勘测定界测量中，传统的测量技术就会显得局限性很大，观测距离短，大范围控制或者导线测量就显得繁琐，人员投入大，效率低下。如果采用GPS-RTK测量技术就能很好的解决这方面的困难，尤其在高速铁路勘测定界测量中，由于线路长、所经之处基本都避开居民密集区，相对来说视野基本开阔，如采用GPS-RTK测量技术，不仅节省了测量时间，还提高了测量精度。从技术而言，具有定位精确性高、控制点布设灵活、观测时间段、通视条件限制小以及观测距离远等多个方面的应用优势，并且测量作业所获取观测数据精度指标并不会随着测量距离的增大而有所下降，因此也就确保了整个测量作业的有效性与稳定性。因此在高速铁路征地测量中应用GPS-RTK技术，有助于提高地籍测量的精度、测量效率以及实时性，实现最优的资源配置融合。随着地籍测量技术的发展，GPS用于高铁的案例已经屡见不鲜，并且随着GPS定位技术的进一步研究和应用，GPS技术在高速铁路征地勘测的过程中的作用将会更加重要。