GPS-RTK技术在建设用地勘测定界中的应用

GPS-RTK技术在建设用地勘测定界中的应用（精选2篇）

1.GPS-RTK技术在建设用地勘测定界中的应用 篇一

RTK (Real Time Kinematic) 技术是在GPS技术基础上发展而来时载波相位差分测量技术, 它在测量过程中可以实时提供厘米级精度的三维坐标。其优点是不受通视条件限制、速度快、精度高、各测量结果之间误差不累积。其局限性在于测量过程中要求基准站与流动站共同观测五颗以上GPS卫星, 容易受到测站周围地形地物的影响;RTK基准站的差分数据是通过无线电台发射的数据链传送的, 因此对无线电造成干扰的各种因素都会对RTK作业造成影响;地物反射造成的多路径效应也是影响测量精度的重要因素。[1]

连续运行参考站系统CORS (Continuously Operational Reference Stations) , 是指在一定区域内建立一个或多个基准站, 对该地区构成网状覆盖, 并以这些基准站中的一个或多个为基准, 计算和播发误差改正信息, 对该区域内的卫星定位用户进行实时改正。 (GPS) CORS系统有效克服了RTK作业的局限性, 从而提高了大中城市基础测绘的精度, 并具有实用经济等优点。[2]

2 工程概况

建设项目用地审批工作是国土资源管理的日常工作, 建设用地勘测定界是确保土地利用合理、准确、可持续的技术保障, 针对农地转用、土地征用、划拨和有偿使用等方式提供用地的各类建设项目, 开展划定土地使用范围、确定土地权属、测定界桩位置、标定用地界线、调绘土地利用现状、进行面积量算汇总等工作。[3]我单位采用Leica Geosystems AG, Heerbrugg, Switzerland生产的双频GPS 1230、Leica TPS800全站仪、计算机及Cass软件完成了山西省某市经济技术开发区某宗地的勘测定界任务。

3 GPS (CORS) 测量成果的坐标精度估计

3.1 坐标系统转换的精度分析

勘测定界通常采用当地独立坐标, 而GPS (CORS) 提供的是WGS-84大地坐标。本次项目采用Bursa模型7个数迭代计算已知点公式 (1) 建立坐标转换关系[4,5,6]:

式中, (X'j, Y'j, Z'j) , (X"j, Y"j, Z"j) 分别为任意点i在WGS-84大地坐标和当地独立坐标中的坐标, εx、εv、εz为绕三个坐标轴的旋转角, 称其为旋转参数, O2-X2Y2Z2的尺度为μ+1+δμ, δμ称为尺度参数, (X0, Y0, Z0) 为三个平移参数。

表1中, △X、△Y、△Z为已知独立坐标和高程减去转换后得到的结果之差值。△Xm=±11m m△Ym=±10mm对放样作业误差影响较小。

3.2 点位较差、中误差计算及限差的确定

设有作业点平面坐标成果为x'i, y'i, 用GPS (CORS) 测量技术实测的平面坐标成果为xi, yi, i=1, 2, …, n, 二者的纵、横坐标较差为

点位较差为 。

把dxi、dyi、dpi分别代入 (3) 式中Á可得中误差 (m) ,

根据我国《土地勘测定界规程》规定, 解析法测定的界址点坐标与原拟用地界址点坐标之差的中误差应控制在±5cm范围内, 允许误差应控制在10cm范围内[6,7]。表2中, 点位较差

计算结果均小于限差要求, 点位中误差

mxm=16.29mm、mvm=13.84mm、mvm=18.09mm计算结果均小于限差要求, 达到了我国《土地勘测定界规程》的精度要求。

3.3 边长较差计算及其限差的确定

设两个作业点之间的边长为SÁ, 用GPS (CORS) 平面坐标成果算的两点间相应边长为Si, i=1, 2…, n, 二者的较差为

由式 (4) 计算结果可计算边长较差的相对误差为 。

根据我国《土地勘测定界规程》规定, 两相邻界址点间, 坐标反算距离与实地丈量距离的较差应控制在10cm范围内[6,7]。表3中的各项计算结果Dm=±16mm、D/sm=1/5261均达到了国家勘测定界规范的限差要求。

3.4 面积较差计算及其限差的确定

作业点平面坐标成果为x'i, y'i, 用GPS (CORS) 测量技术实测平面坐标成果为xi, yi, i=1, 2, …, n, 二者的面积较差为S:

由 (8) 式计算结果得出面积较差为0.902m2。

图解法量算面积须进行两次, 较差在限差之内时, 取两次量算的均值。两次面积量算的较差应满足下式[7,8]:

P为量算面积m2, M勘测定界图纸比例尺分母。

经量算面积, 本次勘测定界项目面积计算结果到了国家勘测定界规范的限差要求。

4 结论

结果表明, 此放样成果的精度较高, 质量可靠。山西省GPS (CORS) 连续运行参考站系统性能稳定、技术指标能达到了设计的要求。该系统初始化及得到固定解平均收敛时间为20s左右, 双星接收机有相对优势且具有良好的兼容性。系统定位精度方面, 平面内符合精度不超过2cm, 高程内符合精度较大, 但鉴于勘测定界规程对高程无明确要求, 本文不做讨论。

综上, GPS (CORS) 定位技术可大大提高作业效率、测量精度, 所有界址点均在实地进行放样和定测, 而且界址点间的精度基本上是独立的, 没有误差传播和误差积累, 相比常规测量来说, 其精度和作业效率大大提高。随着GPS (CORS) 技术的更加成熟, 其应用前景将会更加广阔。

5 GPS (CORS) 勘测定界中应注意的问题

在采用Bursa模型7个数迭代计算及已知点回代误差统计中可以发现, 已知点中的个别差点, 会扭曲与降低转换参数的确定精度, 建议把粗差点剔除后重新计算9。进行坐标系统转换后, 需到已知控制点上进行检测, 一是为了确认坐标转换系数的正确, 二是为了检验已知控制点间的兼容性, 三是为了方便图根控制的精度评定。

GPS (CORS) 作业过程中, 有效卫星个数应不少于5个, 点位几何图形因子 (PDOP) 值应不大于6。实际作业中, 应在同时兼顾工作效率与定位精度的情况下, 尽可能将接收机的定位中误差设置小一些10。

参考文献

[1]张子江, 徐军.RTK实时动态测量可靠性的检验[J].勘察科学与技术2002 (4) :49-51.

[2]徐文兵.GPS连续运行参考站系统 (CORS) 定位精度的可靠性研究, 2009.

[3]辜寄蓉, 韩光聪, 张孟冬, 邓晶.建设用地勘测定界功能探讨[J].测绘科学, 2007, 32 (1) .

[4]王兵海, 姚连璧.七参数坐标转换的迭代算法与精度分析[C].第二届全国土木工程研究生学术论坛论文集.

[5]顾胜东, 刘长义.浅述GPS-RTK在建设用地勘测定界中的应用[J].黑龙江科技信息, 2008 (11) .

[6]丁文利, 王怀念, 黄良.动态GPS (RTK) 测量的精度分析[J].地矿测绘, 2004, 20 (2) .

[7]中华人民共和国行业标准.房产测量规范 (GB/T17986.1-2000) [S].北京:中国计划出版社, 2000.

[8]中华人民共和国行业标准.房产测量规范 (TD/T1008-2007) [S].2007.

[9]柳光魁, 赵永强, 王振禄, 杜明成.西安1980坐标系与WGS-84坐标系统转换方法及精度分析[J].测绘与空间地理信息, 2006, 29 (6) .

2.GPS-RTK技术在建设用地勘测定界中的应用 篇二

关键词：土地勘侧定界;二次土地调查;数据库

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2015）02-0180-02

土地勘测定界是根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作的需要，实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状、计算用地面积，为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。以前的勘测定界工作不管是外业还是内业都比较烦琐，土地利用现状资料采用一调成果，由于一调成果管理采用手工模式，应用效率低，图件更新不及时，土地利用资料现势性差，使得勘測定界成果质量不高，可利用性不强，对执法部门的土地管理和土地执法监察工作作用不是很大。现在运用二次土地调查数据库成果进一步规范了土地勘测定界成果资料，确保了成果质量，真正做到了图、表与实地一致，有利于加强土地管理和土地执法部门的监察工作。使实施项目用地审批工作更加科学化、制度化、规范化，有利于切实保护耕地。

勘测定界工作，在各级国土资源行政主管部门组织下，由有资格的勘测单位承担。提交的勘测定界成果资料是勘测定界技术报告书，其中包含了土地勘测定界技术说明、土地勘测定界表、土地分类面积表、界址点坐标成果表、勘测定界图、勘测定界用地范围图、界址点点之记等，利用CASS和北京超图桌面平台及中天农村建库软件相互配合，利用二次土地利用现状调查成果—最新电子版数据库成果作为工作底图，从图形绘制、面积计算与汇总，到最后的成果报告，形成完整的工作流程，为土地勘测定界提供完整的解决方案。

南方CASS软件是我们常用的数字化制图软件，在制图方面操作简便，灵活快捷，易于编辑，数据交换便利，具有很强的科学性、实用性和通用性;SuperMap Deskpro是一款专业的桌面型G1S软件，提供了地图矢量化、数据管理、布局输出、分析与决策辅助处理、数据格式转换、信息查询等多种功能;中天农村土地调查数据库建库软件，完全遵照第二次全国土地调查的相关标准、技术规程和规范开发而成，是一个采用计算机、G1S、空间数据库和网络等技术构建起来的完全满足第二次全国土地调查使用需要的土地基础数据库系统。将三者有机结合，做到图、表与实地一致。笔者利用三者进行县级勘测定界内业工作，在工作中总结出下列方法，与大家共同探讨。

1、勘测定界一般工作程序

（1）接受委托

具备勘测定界资格的单位，接受用地单位或有权批准该项目用地的政府国土资源行政主管部门的勘测定界委托书。

（2）查阅有关文件

查阅由用地单位提供的各种与用地范围有关的文件资料。

（3）搜集图件及勘测资料

用地单位搜集辖区内与用地范围有关的各种图件和控制点成果及相关参考资料。

（4）现场踏勘、制定技术方案

根据收集的控制点成果资料，了解项目用地范围附近各级控制点的标石完好情况和现场通视条件，制定合理的勘测技术方案。对于大型项目用地还应调查了解交通和地理条件。

（5）实地调绘

实地调查核实用地范围内的行政界线、各种界线范围线。将其测绘或转绘于工作底图上，同时对现状土地利用类型进行调查核实。

（6）勘测定界

界标的埋设与测定，测绘界址点的解析坐标;内业计算、编绘勘测定界图、面积量算;编制土地勘测定界技术报告书。

（7）提交勘测定界成果资料

包括勘测定界技术报告书;勘测定界图;勘测定界用地范围图等。

（8）成果资料的检查验收

2、二调成果使用前的内外业工作方法

外业需要带上搜集的资料，如一调现状图，选择相应控制点测定参考点才能确定宗地界址点坐标;内业扫描纸质现状图，在CASs软件中通过参考点纠正影像，然后进行影像矢量化;图斑面积计算没有经过拓扑构面。由于一调成果现势性差，图纸变形严重，从外业测坐标到内业扫描影像、纠正影像、图形矢量化及面积汇总都存在一系列的误差，影响最后的成果，致使图、数与实地不一致。

3、二调成果使用后内外业工作方法

获取二次调查成果后，外业勘测定界变得简单化，不用带纸图，直接用仪器全站仪或RTK，运用布设的控制成果，采用1980西安坐标系统，选择距离各宗地最近的控制点设立基准站，分别测定各界址点、行政界线或明显道路的坐标，现场绘制工作草图。内业使用CASS一体化成图软件，直接展点，编绘成勘测定界图。

内业成图，一是利用CASS强大的图形编辑功能，制作宗地图形;二是利用二调成果最现势性的电子版数据，通过SuperMap桌面平台强大的数据交换功能，得到土地利用现状数据，以此作为宗地的土地利用现状底图;三是利用建库软件的数据处理功能，进行面积计算和汇总。

4、内业成图及数据处理过程

（1）在CASS软件中绘出宗地界线，改变图形比例尺以适合A4纸张大小的范围，作出图框，并生成界址点成果表。存为“宗地.dwg”图。

（2）在SuperMap桌面平台中导出县二次土地调查成果，主要是地类界层，以“DXE”格式导出，存为“地类界线.dwg”图。

（3）在CASS软件中把“宗地.dwg”图插入到“县地类界线”中，删除图框外的地类界线。

（4）另存图框线为DXE，导入二次土地调查数据库中，查看其在数据库中的具体位置，并以“当前窗口“的形式输出包括图框线范围的二调成果图，作为宗地的土地利用现状底图，以“jpg”格式存储。二调成果图上需要显示图斑编号、地类编码、地类界线、村界、村名、线状地物等详细信息。

（5）在CASS中插入“JPG图像”并利用图框线配准，进行图形矢量化，全部绘出图像显示的信息，但斑界线以导出的二调成果为准，不允许做任何改变。

（6）面积的计算与汇总。将“宗地”界线导入超图平台，在窗口“数据处理一类型转换”中将“线数据集一面数据集A"，在“分析”中进行“叠加分析一裁剪运算”，是用一个叠

加数据集A从一个源数据集中抽取部分特征（点、线、面）集合的运算。即用叠加数据A抽取源数据二调数据库中的零星地物LX、线状地物XG、地类图斑DL，结果数据集来自于被剪取数据集，其类型与源数据集是相同的。

（7）在建库软件中“新建工程”，将抽取的结果数据LX、XG、DL追加到地类图斑、线状地物、零星地物中，进行剪取零星、线状、地类图斑面积的计算，求得椭球面积，并以Excel形式导出数据。

（8）按土地勘测定界规程编写技术报告书。土地分类面积表中的面积以导出数据为准，从库中查出宗地所占图幅号、乡镇等信息。

（9）在建库软件中直接调入宗地规划现状图。通过二调电子数据，在建库软件中将报批地块层（勘测定界图层）、土地利用现状层和土地利用规划层同时打开，该报批地块所处位置、是否占用耕地、是否符合规划将一目了然，审核过程简化明了。同时，通过调查勘测，对基础地理数据库进行更新维护，确保了数据的现势性。

5、结束语