GPS-RTK技术在土地确权测量中的应用

发表时间:2021/6/4   来源:《基层建设》2021年第2期   作者:郭红梅
[导读] 摘要:土地确权是对土地的位置、边界、所有权性质、权利主体和身份的确定。
        黑龙江省哈尔滨市自然资源和规划局双城分局
        摘要:土地确权是对土地的位置、边界、所有权性质、权利主体和身份的确定。土地权属计量是规范土地权属登记、依法登记土地权属、解决土地权属纠纷的基础性工作,也是当今社会地精精细化生产的重要基础之一。在土地确权登记调查中,面临宗地面积大、边界线距离长的问题。如果用全站仪采集地籍要素,其控制网的布设要求高,难以实现。利用GPS-RTK技术确认土地权利不仅可以满足工作的准确性,还可以大大提高工作效率,缩短工期,降低测绘成本。
        关键词:RTK测量;土地测量;GPS-RTK;土地确权
        根据土地确权测量基本要求及其技术上的常见问题,结合GPS-RTK技术原理及适用条件,介绍了GPS-RTK技术在土地确权测量中应用的作业流程及测量时的注意事项。在土地确权测量中应用GPS-RTK技术具有观测时间短、全天候作业、操作方便等优点,不仅大幅度提高了测量的效率,降低了作业环境的要求,而且通过卫星测量定位技术原理,消除了误差传递积累的因素,其测量数据准确性、可靠性比较高,为土地的确权定权工作提供了有力的技术保障。
        一、土地确权测量基本要求及其技术上的常见问题
        1.土地确权测量基本要求。土地确权测量是一项基础性的具有政府行为的测绘工作,属于地籍测量,其测量要求也是以地籍测量为标准,有着很高的精度要求,地籍测量的基本内容是测定土地及其附着物的权属、位置、数量、质量和利用情况。它主要包括界址点测量和地形要属测量,其中地籍要要素是指宗地的属性,包括各级行政界线、界址点、界址线、地类号、地籍号、坐落、土地使用者或所有者及土地的等级等。地形要素很多,必要的地形要素包括测量控制点、房屋、道路、水系以及与地籍有关的必要地物、地理名称、等高线和高程点。
        2.土地确权测量技术上的常见问题。土地确权测量方法主要是在借用经纬仪、测距仪、全站仪等测量工具下,通过使用解析法、图解法、直接量取等方法,在土地测量过程和成果处理方面上,通常容易产生以下难以解决的问题:(1)农田土地一般边长较长,面积较大,界址点、特征点较稀疏,一个控制点所能够测量控制的宗地数量较少,若要完成大面积区域测量,需支站数较多,使得测量成果误差较大,测量数据缺乏说服力和权威性。(2)土地上种植的玉米,树木等植被作物,密实高大,通视条件比较差,且多组工作人员交流不便,影响测量工作拓展的速度。(3)地球本身就是一个不规则的椭球体,受地球曲率的影响,离控制点越远,测量数据误差就越大,土地的使用面积等基本信息则不足够精确。(4)土地权属、边长面积等信息测量数据繁琐,易出差错,产生纠纷的可能性极易发生。(5)国土测绘往往控制网的精度比较高,而碎步数据精度可靠性较差;若要完成大面积区域测量,需支站数较多,使得测量成果误差较大。
        二、土地确权测量中GPS-RTK的应用
        1.GPS-RTK原理。GPS-RTK指的是实时动态测量技术,以载波相位观测为根据的实时差分GPS技术。在测量领域,GPS-RTK技术是一个里程碑式的突破,主要有基准站接收机、数据链、流动站三部分组成。首先在基准站上设置一台接收机,将此基准站作为参考站,对卫星进行观测,并将观测到的数据以及测站信息传送到流动站中。流动站中的GPS接收机在接收卫星信号的同时,通过无线接收设备,接收基准站中传输来的数据。再根据相对定位,得到流动站的三维坐标,并进行精确定位。
        2.GPS-RTK技术适用条件。GPS-RTK技术一般使用在视野较为空旷,空中没有遮挡的区域。在GPS-RTK技术中,基准站和流动站之间是通过GPS卫星展开信息传输的,因此对视野没有太大的要求,单人也可以完成土测量,在编制分配上也更加自由,可以采取多人工作模式,大大提高了工作效率。

另一方面,RTK测量的半径较大,在平原地区可以达到18km;对于一些地形较为复杂的地区,其半径也可以达到9km左右,同时测量精度也较高,可以满足当前的工作需求。
        3.GPS-RTK工作流程。GPS-RTK的工作流程包括四步:第一,仪器的选择与检验。在选择接收设备时,最好使用双频或多频的接收机,同时要保证设备的稳定性;选择基准站接收设备时,应当选择具有发送标准差分数据的功能的设备;在进行RTK测量前,要对RTK接收设备进行基准站与流动站的数据链连通检验,数据采集器与接收机的通信连通检验,保证连接的通畅,确保工作顺利开展。第二,基准站的选择。在GPS-RTK的测量过程中,测量的精确度直接取决于数据传递的质量。因此,基准站站址的选择是非常重要的,良好的基准站可以保证数据链的传输质量。在选择时,要遵循以下几项原则:一,基准站的基础要扎实,可以长期进行保存,并且要保证作业的安全性;二,站址周围应当方便安装多种接收设备,并由一定的作业空间,视野尽可能开阔;三,站址的距离应当要和一些大功率无线发射源保持200米以上的距离,例如通信基站、变电所等等,同时和高压输电线以及通道的距离要在100米以上;四,站址附近应当避免出现干扰卫星信号的物体,例如高大的建筑物、玻璃幕墙等等。第三,基准站的设置。当基准站的站址选择后,首先要安装接收机天线。既可安装在已知点,也可以安装在未知点上。基准站的设置过程和静态测绘安置过程基本相似,包括对中、整平、量取天线高等等。如果使用的是分体式接收机,需要连接主机与天线、主机与电脑,连接电台与数据链发送天线。如果使用的是掌上电脑的工作方式,则需要将掌上电脑和接收机相连接;如果采用的是自动启动基准站模式,则不需要此步。电源和接收机以及电台进行连接。第四,GPS-RTK测量。在土地确权测量中,RTK测量分为三步:第一步,启动基准站。当基准站架设的为已知点时,输入当前的WGS-84坐标,启动基准站。如果架设的是未知点,则要将单点定位测出的WGS-84坐标发送到GPS主机上再进行启动。当启动后,要检查基准站是否处于工作状态,工作是否正常,检查主机LED指示灯显示是否正确,检查电子手簿的显示是否正确等;第二步,配置流动站。首先要保证流动站电台的接收频率和基准站电台的匹女了一直,在保证采集器和接收机连接正常的情况下,对坐标系统以及差分数据格式进行设置,保证和基准站的一致。接着在设置天线高,合理设置卫星截止角度值,设置PDOP的超限值;第三步,流动站碎部点的采集。在使用GPS-RTK测量采集相关数据时,应当注意将接收机流动水平气泡扶正居中,尽量保证在采集坐标时精确        度衰减因子GDOP处在最小值,一般要保证在6以下。同时,流动站尽量不要在较隐蔽的地方、大面积水域以及强电磁波附近测量。在记录采集数据时,要对每一个数据的属性、类别进行说明,为后期的结果分析提供便利。
        三、土地确权测量中GPS-RTK的局限性
        尽管GPS-RTK技术有如上种种优势,但在具体外业测量工作中也发现了GPS-RTK技术存在一些弊端,影响着测量效率及数据精度。具体来看,首先就是受到卫星状况限制。在高山及密林区,城市高楼区,卫星信号被遮挡时间较长,使可作业时间受限制,这可由选择作业时段来解决;其次就是数据链传输受干扰和限制、作业半径比标称距离小。GPS-RTK数据链传输易受到障碍物如高大山体、高大建筑物和各种高频信号源的干扰,在传输过程中衰减严重,严重影响外业精度和作业半径。解决这类问题的有效办法是把基准站布设在测区中央的最高点上并尽量远离干扰源;最后就是初始化能力和所需时间问题。解决这类问题的办法主要是选用初始化能力强、所需时间短的GPSRTK机型。
        总之,将RTK技术应用土地确权测量中,能够完全满足土地确权测量精度测量要求,并且能够很好地解决采用其他测量手段难以解决的问题,不仅能够顺利快速完成工程项目进度,而且数据的高精度性为解决宗地间的矛盾纠纷提供了可靠的事实依据,且为数据的入库及后期维护提供了便利。
        参考文献:
        [1]韩翠芹.浅谈GPS-RTK技术在城市测量中的应用.2019.
        [2]陈宏宇.浅谈GPS-RTK技术在土地确权测量中的应用.2020.
 
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