農村集體土地使用權測繪應用RTK技術

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0引言

農村地籍測繪是厘清農村土地權屬和開展土地發證工作時必須進行的一項測繪工作。以往，由于在農村土地測繪中，對測繪技術的執行不規范，造成測繪數據不準確，加之隨著農村土地使用時間的推移，地界逐漸變得模糊，在沒有一套準確的地籍測繪數據作為參考的條件下，居民在土地發證和土地使用權的問題上經常出現矛盾。最近進行的農村集體土地使用權的測繪中，RTK發揮著主力軍的作用。本文將運用RTK技術對河北省香河縣村鎮土地進行測繪，旨在通過規范、精確的地籍測量為厘清農村土地權屬和土地發證工作提供可靠的參考依據，從而減少地籍統計過程中的矛盾沖突，確保地籍統計工作順利實施。

1RTK的基本原理

RTK又稱載波相位差分技術，是在兩臺靜態型測量儀器間加上一套無線電數據通訊系統（又稱數據鏈），將相對獨立的GPS信號接收系統連成一個有機整體。基準站把接收到的衛星信息（包括偽距和載波相位觀測值）和基準站的一些信息（基準站坐標，天線高等）都通過通訊系統送到流動站，流動站同時接收衛星數據和基準站傳送的衛星數據后，把基準站信息傳到控制器內，將基準站的觀測信號與本身接收到的信號進行差分處理，就可求得兩站間的基線值，同時輸入相應的坐標，轉換參數和投影參數，就可求得實用的未知點坐標。系統的結構和流程如圖1所示。RTK的關鍵技術是快速求解整周模糊度和數據傳輸，這里就不多談了，在實際工作中要保持衛星信號不失鎖，使用盡可能高的波特率，如9600bps。

2RTK的應用優勢

①提高了測繪精度：rtk測量不存在象全站儀測繪一樣的誤差累積，每個測點的精度都是不相關的，這就提高了測繪精度。②控制點之間不需要通視：RTK測量是對觀測衛星的實時觀測來獲取地面點的坐標，不象全站儀測繪那樣需要地面控制點之間的通視，這就減少了觀測條件，提高了作業效率。③作業方法簡單：全站儀測量需要布設圖根控制網進行測繪，而RTK測量則減少了上述作業工序，減少了勞動強度，提高了作業效率。

3RTK觀測的質量控制

RTK測量容易出錯，因此，在實際測量工作中應加強檢核，下面，介紹一些RTK測量的質量控制方法：

3.1已知點檢核法：轉換參數解出后，利用解出的轉換參數測定一些已知點，用測出的坐標與已知控制點坐標相比較，以此來檢核轉換參數的可靠性。

3.2復測比較法：這種方法包括兩方面的含義：①兩個基準站之間應有一定數量的重合點作為檢查點。②每次啟動基準站后，應復測幾個已測過的RTK點，以此進行比較檢查。

3.3穿線比較法：在每一個基準站測量成果的基礎上，選定2-3個已測RTK點來組成一條新的RTK測量鏈，把新測成果與原測量成果相比較，以此來檢查原RTK成果的可靠性。

3.4電臺變頻法：在兩個不同的基準站上發射不同頻率的差分改正數，依靠流動站的變頻開關的切換可以收到兩個基準站的數據，從而進行比較。

4RTK的誤差分析

4.1轉換參數的影響：RTK作業前，在測區選定一定數量的高等控制點并對其進行RTK觀測，求解其WGS-84坐標和地方坐標系坐標，利用后處理軟件或內置的實時處理軟件求解坐標轉換參數。控制點精度和RTK測量時的誤差都會影響轉換參數的精度，導致最后成果精度的降低。為了提高轉換參數的精度，要求所選控制點精度較高并且均勻分布在測區周圍，一般3～6點為宜，然后用不同的方法求解轉換參數，經比較后，選擇殘差較小的一組參數且在以后測量時，測量范圍應在控制點校正范圍內，否則，將引起較大的誤差。

4.2基準站的誤差：基準站的對中，整平以及基準站周圍的環境都會影響流動站的成果。由于RTK采用的是一種視距傳輸，利用超高頻電磁波，因此，它的傳輸距離受天線高度，地球曲率和大氣折射的影響，所以，基準站應遠離各種強電磁干擾源，同時，基準站周圍無明顯的大面積水域以減小多路徑的影響，而且，基準站和天線間無大的樓房等遮擋物，天線盡量設置高些，以提高傳輸距離。實踐表明，氣象元素的測定誤差（溫度，氣壓等）對對流層延遲改正的誤差影響較大，因此，應注意儀器的操作和氣象元素的測定。

4.3基準站與流動站之間的距離誤差：當基準站與流動站之間的距離較短時，基準站的誤差影響可通過觀測值的差分處理得到減小；當二者之間的距離較長時，其觀測值經差分處理后，仍含有較大的誤差，從而，導致最后結果精度降低。另外，觀測時要注意衛星的圖形強度，當接收到5顆以上衛星，PDOP<6時，才能進行RTK觀測；基準站的整平、量高要準確；對中桿上的水準器必須定期嚴格校正。

5RTK技術在河北省香河縣農村地籍測繪中的應用

5.1測繪項目概況我們所做的項目在京津之間的河北省香河縣五百戶鎮，鄉村面積20平方公里，居住地密集，交通方便，由于鎮在幾年前已完成所有權的登記發證工作，所以，此次完成的是鄉、村級地籍測繪工作。在本次地籍測繪中，我們抽取了有代表性的10個村，600個界址點，運用上述RTK測繪技術進行了地籍坐標分析，最終得到表1所示的測繪結果。

5.2測繪方案及測繪流程由于通視條件很差，加之時間緊迫，單純采用傳統常規測量方法，如全站儀或測距儀的全野外數字化測圖，作業中的困難程度較大，鑒于上述情況，我們研究決定采用以GPSRTK施測地形為主，按照上文所述技術措施逐步施測，在局部房屋稠密、GPS信號較差地區配合使用全站儀。測繪流程：四等GPS網布測→一級GPS網布測→二級光電測距導線網布測→四等水準測量→圖根控制測量（共布設27個圖根導線網）

5.3測繪結果本次農村宅基地地形測繪工作中，充分發揮了GPSRTK的技術特點，既節省了人力物力，降低了勞動強度，也提高了工作效率，縮短了有效工作時間，高質量地完成了這次測繪任務。河北省香河縣政府根據表1所得數據以及相關統計資料，有針對性的開展了農村地籍統計與審核工作，進一步厘清了農村集體土地權屬問題，有效解決了農村土地發證工作中因地界模糊所引起的矛盾沖突。

6RTK應用的展望

精密單點定位的出現，節約了人們的成本，提高了勞動生產率。精密單點定位：利用載波相位觀測值以及由IGS等組織提供的高精度衛星星歷及衛星鐘差來進行高精度單點定位的方法。該方法目前在靜態方面比較成熟，在動態方面正在完善之中。廣域差分增強系統（wideareaaugmntationsystem）WAAS：數據處理中心將差分改正信息送往衛星，衛星將自己的衛星星歷和差分改正信息轉發給用戶。該技術的優點是用戶只需GPS接收機就可收到差分改正信息，無需其他設備，同時，提高了導航的精度和可靠性。局域增強系統（localareaaugmentationsystem）LASS:在需要高精度定位的區域周圍建立若干個基準站，這些站也和衛星一樣發射C/A碼測距信號和差分改正信號，這種技術大大提高了定位精度。WAAS和LAAS技術改善了GPS的通訊條件，增強了信號的覆蓋面，使接收設備簡單廉價同時提高了定位精度。

7結論

RTK測繪技術在河北省香河縣地籍測繪中的應用，解決了土地發證工作中因地界模糊所導致的矛盾沖突，為土地發證工作提供了可靠的參考依據，并且充分證明了該測繪技術的實用性。隨著各種新技術的應用，RTK正朝著遠距離，高精度的方向發展，在工程建筑物的變形監測，大型建筑和構件的自動定位安裝，控制網的布設等方面有很大的應用。

作者：趙豐立 單位：廊坊天眾土地咨詢服務有限公司