土地勘测控制测量方法探讨

卢宗寿

【摘要】土地勘测工作涉及面广，地形条件复杂，给前期控制点布设及测量带来了一定的困难，本文作者结合自身多年的土地勘测工作经验，浅谈土地勘测控制测量的几种方法。

【关键词】土地勘测控制测量；GNSS

1、前言

土地勘测是国土资源行政主管部门用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。在土地勘测过程中要得到科学、准确、规范的基础勘测资料，前期控制测量所采用的方法必须科学合理，测量精度必须有保证。

2、土地勘测控制测量方法

三角测量、导线测量、三边测量等都土地勘测控制测量传统的方法，近年随着卫星定位迅猛发展，GNSS网、GPS RTK、CORS等都成为了土地勘测控制测量的主力军。平时工作中用得比较多的是GNSS控制网、全站仪导线控制测量、GPS RTK控制测量、CORS控制测量等。

2.1GNSS控制网

GNSS控制网通常用于项目首级控制网的布设，控制网布设应首先收集测区范围内及周边的高等级控制点资料，并进行实地探勘，确定哪些控制点可以作为起算点。

（1）起算点资料收集和实地踏勘。C级、D级、E级GPS控制点及施测的高等级控制点均可作为起算点，需要当地测绘行政主管部门提供。收集到起算点资料后，到实地进行踏勘，核实控制点是否被破坏、周围环境能否满足GNSS观测要求、汽车通行状况等信息，确定控制点是否能用作起算点。

（2）控制网布设、实地选点埋石。可以利用1：50000万地形图、百度地图、谷歌地图的资料作为底图进行控制网布设，着重考虑控制网的基线长度、点位交通情况、控制点密度等方面，确保满足设计书规定的各项指标，又便于实施。室内选定点位后，方能到实地选点埋石。在实地选择埋石点位置应满足以下要求：

1）点位周围应便于安置接收设备和全站仪观测操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过15°。如有障碍物且高度角高于30°时，其水平投影累计不应超过120°。

2）远离大功率无线电发射源和微波无线电信号传送通道（如电视台、电台、微波站、雷达站等），其距离不得小于200米；点距1KV及以下的高压线信号传送通道不应少于10米；距1KV以上至35KV的高压线信号传送通道不应少于30米；距35KV以上的高压线信号传送通道不得少于50米。

3）附近不应有强烈反射卫星信号的东西和障碍物。

4）交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测。地面基础牢固稳定，易于桩点的保存。

（3）GNSS观测。采用静态GNSS控制测量时，控制网分布较广，基线长短不一，观测时应根据基线长度合理安排观测时间，一般不少于45分钟，如果基线较长适当延长观测时间。应利用双频GNSS接收机观测，单频数据无法进行电离层改正，精度难以达到要求。

（4）GNSS控制網平差计算。GNSS控制网平差流程一般为：基线解算、重复基线比较、基线闭合环计算、三维无约束平差、三维约束平差、二维约束平差。需要注意的是，进行三维约束平差的目的是为了获取控制点精确的WGS84坐标，便于利用精化大地水准面模型计算控制点正常高。

（5）控制点正常高获取。利用精化大地水准面模型计算控制点正常高。精化大地水准面模型转换精度需满足土地勘测项目需求。

2.2全站仪导线控制测量

全站仪导线控制测量是在地面上选择一条适宜的路线，在其中的一些点上设置测站，采用全站仪测边及测角方式来测定这些点的水平位置的方法；也可布设成导线结点网进行平差。主要技术要求如下：

（1）采用全站仪测距导线网施测时，导线（网）主要技术指标应符合下表要求。

（2）二级导线宜布设成网状或附合形式，图根导线以布设附合导线为主。导线布设成网时，导线节的边数和距离不应大于相应等级附合导线的0.7倍。

（3）导线相邻边长之比不宜超过1/3；遇特殊情况时，附合导线的总长和边数可放宽至1.5倍，但其绝对闭合差不应大于26cm，附和导线的边数不能超过12条。

（4）当附和导线长度短于长度的1/3时，导线全长的绝对闭合差不应大于13cm。

（5）个别地方布设图根闭合导线困难时，也可布设测支导线，但支导线边数不得多于4条，首站观测两个已知方向，水平角观测一测回、距离、垂直角往、返各测一测回。

（6）个别困难地方图根导线可附合三级。测距导线外业观测技术指标见下表。

注：本表按DJ2型号和Ⅱ级测距仪器设计。

2.3GPS RTK控制测量

GPS-RTK技术结合了GPS测量技术和一些数据传输技术的精华，是GPS测量技术的一个新的起点。RTK是一种实时差分的GPS测量技术，通过载波相位测量，接收机的设置在基准站进行，通过连续观测所有的可见卫星，将这些观测到的数据来实时的传送到观测站。在观测站中，卫星信号和基准站的观测数据传输到GPS接收机中，根据相对定位的原理算出整周模糊度未知数，然后进一步计算用户站的三维坐标及其精度，并把他们实时的显示出来。这就实现了实时监控，判定基准站和用户站的观测成果质量和计算结果是否成功，从而降低了冗余观测量，减少了观测时间和不必要的数据处理。

GPS RTK控制测量技术要求如下：

（1）点位上空没有遮掩物，比较适合GPS观测。

（2）实施多点校正：用以校正的点必须经过GPS静态测量和几何水准测量的高一等级以上的点（如四等点或一级点）。

（3）观测之前，先利用周边3个已知点进行检核，各坐标分量较差均小于2cm后才能实施流动观测。

（4）观测时，有效卫星数大于5，观测时间为3秒，观测次数为3次，支杆高度小于2.5米，大于1.5米，对中误差小于5mm，点内符合精度Mp<4cm，Mv<4cm。

（5）观测必须摆三脚架对中整平或带支撑脚的支杆。

（6）观测成果直接记录于终端中。点校正参数作为成果提供。

2.4利用CORS进行土地勘测控制测量

CORS是连续运行基准站参考运行系统，是一种网络RTK定位的模式，他通过多基准站的网络，将区域内的一些连续运行的参考站点进行组网，比传统的单站RTK模式精度要高了许多，从而实现了区域实施测绘的无缝覆盖。从网络构成的角度来分析，CORS查分定位服务系统分为以下几个模块：参考基准站网模块，数据传输模块，系统数据处理与监管模块，用户应用模块等。

3、土地勘测控制测量实际运用

在实际的土地勘测项目中，地形环境复杂多变，往往通过某一种控制测量方法不一定能达到控制测量的要求，需采取两种或多种方法才能解决实际工作问题。在现实工作中我们主要以GNSS网进行首级控制网布控，利用GPS RTK、CORS系统进行图根控制测量，当局部区域没有GPS信号或者没有CORS服务时，需要采用传统的全站仪导线控制测量方法进行控制测量；灵活选用各种控制测量方法互相配合使用，提高工作效率，保证测量精度。

结束语：

社会在不断发展，科学技术也在进步，测量设备及测量方法也在不断完善；土地勘测测量方法也将随着前进的步伐越来越先进，越来越科学；让测量工作者尽量少的进行高强度的外业工作，实现测量工作自动化、智能化、内业化，是我们共同的目标。

参考文献：

[1]乔仰文、赵长胜，GPS卫星定位原理及其在测绘学中的应用，教育科学出版社，2003.

[2]李征航等，GPS测量与数据处理，武汉大学出版社，2005.

[3]孔祥元、郭际明，控制测量学，武汉大学出版社，2006.

[4]张振勇、王刚，CORS系统建设经验谈[J]，中国科技信息，2011.

[5]钟少波，基于矿山地形测量案例的RTK 一体化技术研究[J]，科技资讯，2011.

[6]格里森，GNSS应用与方法，电子工业出版社，2011.