GPS技术在抚顺灾毁耕地测量中的应用

摘 要：2013年抚顺局地特大洪涝灾害中，受灾耕地分布广、面积大。为了尽快恢复生产，采用GPS-RTK技术在最短时间内测绘调查了受灾耕地的位置、类型及面积。在救灾复垦的特殊条件下，作业队伍打破常规，在保证精度的前提下，优化作业步骤，采用GPRS通讯模块等先进技术高质量地完成了测绘任务。

关键词：GPS-RTK；GPRS通讯；抚顺灾毁耕地测绘

引言

洪涝灾害过后，灾毁耕地的测绘调查尤为紧迫。而灾毁耕地往往分布在交通不便的山沟内，并且泥石流引起的碎石、淤泥等恶劣条件增加了测绘人员的作业难度。本次抚顺灾毁耕地调查工作中，测绘人员打破常规，按照控制测量与实地调查同步进行的方法，采用GPS的GPRS网络通讯模块，最大限度的缩短了工期，为后续的设计工作赢得了宝贵的时间。

1 项目概述

2013年8月16日至17日，辽宁省抚顺市发生了局地特大洪涝灾害，特别浑河清原段尤为严重。此次洪水造成辽宁省9个市35个县（区）180万人受灾，抚顺市因灾死亡63人，101人失踪，受灾耕地面积达到6万多亩。为了将损失减少到最低，水灾过后抚顺市国土资源局立即成立了灾毁耕地复垦领导小组，第一时间组织机关干部深入各乡镇灾区统计土地损失情况，逐一地块核实耕地损毁情况。我公司测绘人员受国土资源局委托立即赶赴重灾区，在短短一周时间内完成了清源镇的水毁耕地测量任务。

因时间紧、任务重，我们采用了控制测量与碎部测量同时进行的方式进行野外调查。因耕地水毁区域多分布于山沟内，且较为分散，如果按照传统的先控制后测量的模式操作，很难在国土局限定的时间内完成测绘调查工作。

2 控制测量

2.1 首级控制

我们收集到的控制点离测区最近的直线距离为10公里，而且道路不畅、控制点被毁等不利因素使得首级控制测量需要花费更多的时间。为了给复垦设计人员早日提交相关数据，我们成立的控制测量小组和灾毁调查小组同时开展工作。利用已有的三个D级GPS控制点为基准，在测区内均匀地布设了5个E级控制点。控制点的观测采用了南方GPS静态测量模式，并用随机软件进行了解算。经同等精度检核，点位误差符合规范要求。

2.2 独立坐标系的建立

当控制测量小组布设首级控制的同时，灾毁调查小组在各自的管辖村庄内布设若干临时独立坐标系统并已开展实地测绘工作。这种系统采用一点一方向方式建立，每一套临时独立坐标系统都布设3个以上的图根控制点，并以GPS-RTK方式精确采集其坐标。

2.3 坐标系统的统一

由控制测量小组在E级GPS控制点的基础上以GPS-RTK方法采集村庄内独立坐标系下的图根控制点，这使得每一套独立的坐标系统至少有三个与国家西安80坐标系的公共坐标对。通过这些坐标对，生成两套坐标系统之间的转换七参数，并利用这些七参数完成每一个独立坐标系图形的转换。这些转换工作可在南方CASS9.1软件内地物编辑菜单下的坐标转换功能实现。

3 碎部测量

3.1 GPRS通讯模块的应用

南方S86T GPS内置的GPRS通讯模块能代替传统的PDL电台借用GPRS网络完成基准站与流动站之间的数据传输。它是在GPS-RTK仪器的基础上开发研制的新型附件，其功能是代替基准站电台借助GPRS网络完成数据传输，其作业半径20～25KM。使用GPRS通讯模有以下优点：

（1）工作方式的改进，省去了GPS首级控制和加密控制等步骤，节省了人力、物力，而且直接利用均匀分布的高等级控制点求取转换参数，提高了大地水准面拟合精度，这在山区高差变化大的地方效果特别明显。

（2）GPRS通讯模块使GPS-RTK有效作业半径增加，减少了基准站迁移次数，可供基准站位置选择的地点增多。突破了原先必须安置在已知控制点附近的局限，现在可以在交通便利、安全可靠的地方架设，还可省去安排专人看护基准站。

（3）GPRS网络覆盖地面范围广，流动站接收GPRS通讯模块发送过来的基准站信号好，极少出现断链情况，仪器初始化速度快。

3.2 灾毁耕地测绘

此次灾毁耕地大部分是山洪导致的沙压或者水毁田地，我们需要逐个地块实地测量、统计出各个村庄的水毁和沙压面积。由于受灾类型不同使其复垦方案及预算不同，本次受灾耕地测绘的重点是查清每一块灾毁耕地的性质及面积。除此之外还需测量出沙压或者积水的深度，为设计人员提供准确的基础信息。

实地测绘过程中，调查人员需要拍摄每一宗受灾耕地的照片，以便设计报告内插图之用。

这些实地测绘调查工作都是在当地村干部的紧密配合下完成的。水灾过后地表布满了泥石流冲刷的石块或者积水形成的泥泞，测绘人员克服了种种困难实地调查了每一宗灾毁耕地的位置及面积。

3.3 面积统计

外业采集完成之后，将数据导入到南方CASS9.1软件中，使用软件内土地利用菜单下的图斑自动生成功能分别建立水毁和沙压两种类型的图斑。之后利用此菜单下图斑面积统计功能分别生成这两种受灾类型区域的面积。

为了检核CASS9.1软件计算成果的可靠性，我们利用ARCGIS软件计算了灾毁耕地图斑面积。两种计算结果一致，所得出的数据可以作为最终成果提交给设计人员。

4 结束语

本次工程最大的特点是时间紧、任务重，为了入冬之前完成灾毁耕地的复垦工作，保障农民明年的收成，市国土资源局给予了各作业单位高度的期望和配合。为了圆满完成任务，我们测绘队员顶着烈日、踏着崎岖的山路，扛着测绘仪器实地测绘那些村民自己都不愿去的偏僻地块。从现场踏勘、选点、埋石、观测到计算和资料整理，加班加点，规范操作，一丝不苟，为清原镇灾后耕地复垦及时提供高精度测绘成果，得到抚顺市国土资源局的充分肯定。

参考文献

[1]李涛，周长胜，孙磊，等.GPS-RTK配合GPRS通讯模块在管线测量中的应用[J].山东国土资源，2008，24.

[2]张显云，杜宁，张俊.GPS技术建立独立坐标系的方法分析[J].矿冶工程，2012，32（5）.