城镇地籍测量中GPS RTK测量技术的应用

摘要：随着科学技术的飞速发展，城镇地籍测量的方法和技术也得到不断的进步和更新。本文对GPS 在地籍控制测量中的应用及RTK 技术在建设用地勘测定界中的应用等作了分析，供参考。

关键词：城镇地籍测量 GPS RTK 应用

土地是人类的宝贵财富， 如何合理地利用有限的土地资源, 及时了解与掌握土地利用变化数量和空间特点， 对于保持耕地总量动态平衡和土地持续利用具有十分重要的意义。当前国土资源部门靠原有传统的手工操作白纸图的管理模式已经不能满足高效率的需求， 没有一套较完善的国土资源地籍测绘数字技术数据供监测、决策时使用，将会阻碍很多工作的开展。为强化土地资源管理， 满足社会对土地资源信息更多、更细、更完善的服务要求， 国土资源管理部门只有充分应用现代先进的数字测绘技术和设备去获取实时地籍测绘资料，才能做到真正的科学决策和高效管理。

1 GPS 在地籍控制测量中的应用

GPS 卫星定位技术的迅速发展，给地籍测量工作带来了巨大的影响。应用GPS 进行地籍控制测量，点与点之间不要求互相通视。这样就避免了常规地藉测量控制时， 控制点位选取的局限条件， 并且布设成GPS 网状结构对网精度的影响也甚小。由于GPS 技术具有布点灵活、全天候观测、观测及计算速度快、精度高等优点， 使GPS 技术在国内各省市的城镇地籍控制测量中得到了广泛的应用。利用GPS 技术进行地籍测量的控制， 没有常规三角网布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求。只要所使用的GPS 仪器的精度与等级控制精度相匹配， 控制点位的选取符合GPS 点位选取的要求， 那么所布设的GPS 网精度就完全能够满足地籍测量规程的要求。

1.1 GPS 地籍控制网点的精度和密度

地籍测量的首要任务是进行全测区的控制测量， 它是测绘地籍图件和数据采集的基础， 而地籍控制网点的精度和密度主要是为满足测量土地权属范围的特征点即界址点服务的。GPS 地籍网可按测区范围和先后次序分基本网和加密网两类。由于城镇界址点密度较大， 故在保证网点点位精度的条件下， 控制点密度力求增大到便于测定界址点， 必要时可在GPS 网下再加密一级图根导线， 以便于能直接从图根点测定界址点。在同样视线良好的情况下， 由于全站仪相对于传统经纬仪在测角、测距精度方面都要高， 因此应用GPS+ 全站仪进行工程测量时， 碎部点的距离可以放大， 图根点的密度也可作相应降低。边长可放宽至100 至300 米，其各边比常规网边长变化幅度大并且长短边结合灵活方便， 因此各级网可视需要分期布设，也可一次性混合布设到需要的密度。

为提高GPS 测量精度， 应尽量避免在障碍物、高压电线或变电器、大面积水域附近使用，以免影响卫星信号的接收。当必须在有障碍物的地方定点时， 应尽量使机子处于相对空旷的地方使信号接受准确； 高压电产生的磁场对GPS 的信号有干扰， 必须在有电磁干扰的地方定点时应采取差位定点即把定点位置平移几米， 以避免电磁干扰。并在草图中注明在正式绘图时复位。

1.2 位置基准点的偏差对GPS 网的影响

应用GPS 定位技术代替常规测量技术建立地籍控制网时， 由于GPS 定位得到的是WGS-84 坐标系的三维坐标差， 故GPS 在参考椭球面上的网形与其在参考椭球面上的位置基准有关。在经度方向上位置基准的偏差能使GPS 网产生整体旋转， 但对于一定范围内、高差较小的GPS 网而言， 其位置基准在经纬度方向上的偏差( 一般100m 以内) 对投影在椭球上网形的影响可忽略不计， 对于高差较大的GPS 网则要求有较精确的起算数据。由于位置基准在高程方向的偏差使投影在椭球面上的GPS 网的尺度发生变化， 所以可用常规方法测定高程。

1.3 GPS 地籍控制网的优化设计

与传统三角测量相比，GPS 数字测量具有更为复杂的函数和随机模型。尽管GPS 具有灵活多变的布网方式， 速度快、精度高等优点。但是如何总结工作经验， 对GPS 地籍控制网进行优化设计， 使其测量结果更能显示出GPS 卫星定位技术的高精度与高效益并在地籍调查监测中发挥重大作用，是今后要重点研究解决的问题。

2 GPS 技术引入地籍细部测量

地籍细部测量是地籍测量的核心， 是在地籍平面控制网的基础上， 测量每宗土地的权属界线、位置、形状及地类界线等， 并计算面积、测绘地籍图、绘制宗地图。《城镇地籍调查规程》规定采用解析法和勘丈法进行测量时， 城镇街坊界址点及街坊内明显的界址点间距、界址点与邻近地物点关系距离允许误差为±10cm； 城镇街坊内部隐蔽的界址点及村庄内部界址点间距、界址点与邻近地物点关系距离允许误差为±15cm 。采用解析法测定时，城镇街坊界址点及街坊内明显的界址点相对邻近图根点点位中误差为±5cm ， 界址点相对邻近图根点点位允许误差为±10cm ； 城镇街坊内部隐蔽的界址点及村庄内部界址点相对邻近图根点点位中误差为±7.5cm ， 界址点相对邻近图根点点位允许误差为±15cm 。

利用GPS 技术进行地籍细部测量完全能够满足上述精度要求。因此在适合布设GPS 点的测区可使用该项新技术。而对于GPS 卫星信号接收受到遮蔽影响的地带可使用全站仪、测距仪、钢尺等测量工具， 采用解析交会法、极坐标法、图解交会法等进行地籍细部测量，这样有利于加快地籍细部测量进度。

3 RTK 技术在建设用地勘测定界中的应用

GPS RTK(Real Time Kinematic) 技术又称载波相位实时动态差分技术， 是GPS 发展到现在的最新技术， 它能够实时地提供测量点在指定坐标系中的三维坐标(x,y,z) ， 并能达到cm 级的处理精度， 具备灵活、快速、省时、省力及精度高等优点，能极大地提高工作效率。完全满足建设用地勘测界址点坐标对邻近图根点位中误差及界址线与邻近地物或邻近界线的距离中误差不超过10cm 的精度要求。因此在建设用地勘测定界测量中， 可应用RTK 技术实时地测定界桩位置、确定土地使用界限范围、计算用地面积。

利用RTK 技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样。建设用地勘测定界中的面积量算实际上是由GPS 软件中的面积计算功能直接计算并进行检核的， 避免了常规的解析法放样的复杂性。简化了建设用地勘测定界的工作程序， 特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线路性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。传统的动态野外监测采用简易补测或平板仪补测法， 如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量， 对于变通范围较大的地区采用平板仪补测，这种传统测绘方法速度慢、效率低。而应用RTK 技术进行土地利用的动态监测， 则可提高监测的速度和精度， 省时省工， 真正实现实时动态监测，保证了土地利用状况调查的现实性和准确性。