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土地测量是进行土地管理的基础工作.一般情况下,由于土地测量过程中复杂性影响因素较多,容易对土地测量结果造成各种影响,导致测量问题发生.比如,在进行地形条件复杂,且测量面积较大的土地测量中,如果采用传统的土地测量方式,不仅花费的时间比较长,并且测量开展困难也比较多,局限性突出,而GPS-RTK技术作为一种新技术,与传统测量方式相比,其特征优势更为明显,并且土地测量中应用较多.
一、GPS-RTK技术及其特征分析
1.GPS-RTK技术.GPS-RTK技术在土地测量中的应用,是通过GPS-RTK测量系统,在GPS技术与RTK测量方式综合运用基础上,进行土地测量与管理实现的.根据GPS-RTK技术进行土地测量应用的实际情况,其测量实现的GPS-RTK测量系统主要由GPS设备以及数据传输设备、数据运算三个结构部分组成,并且多以静态测量或动态测量两种方式实现.其中,静态测量主要是通过多台GPS设备运用,在以工程布置基线长度以及测量精度要求为主的前提下,实现各项数据收集以及处理,从而获取相应的土地测量结果.这一测量方式中,进行数据处理的过程相对比较复杂,不仅需要完成数据的转换以及传递等工作,同时还需要对数据进行计算处理.其次,动态测量方式,是以两台GPS接收设备应用,通过无线电传输方式,实现数据的整合处理,从而实现土地测量.
2.GPS-RTK技术的特点与优势分析.与传统土地测量方式相比,GPS-RTK技术进行土地测量特点优势集中表现在以下几个方面.首先,GPS-RTK技术进行土地测量的工作效率比较高.一般的土地测量中,具有较高测量效率的GPS-RTK技术进行设站测量一次,就能够实现5公里至10公里半径范围内的土地面积测量,不仅在测量过程中需要设置的控制点数量较少,并且这些工作只需要一个人操作就能够实现,对于人力的占用以及需求均比较小,很大程度上节约了土地测量的成本,提高了土地测量工作效率.其次,GPS-RTK技术进行土地测量应用中,还具有无误差积累的特征优势.GPS-RTK技术对于土地测量环境条件要求相对较小,在满足其技术标准情况下,就能够很好的实现土地平面面积以及有关数据的测量获取,并且精准度相对较高,不存在误差积累的情况,对于土地测量结果准确性具有较为突出的保障.再其次,GPS-RTK技术进行土地测量的环境条件要求较低,并且自动化与集成化水平相对较高.一般情况下,GPS-RTK技术在进行土地测量过程中,对于各个观测点之间不需要通视,只需要满足电磁波连接,就能够完成土地测量.因此,与传统测量技术相比,受测量土地环境以及地形条件等因素的影响较小,并且能够实现快速的定位与计算测量,特征优势相对突出.此外,GPS-RTK技术进行土地测量是通过各种软件控制实现,不需要过多的人工干预与操作,并且能够有效避免人工测量中误差问题发生,具有较高的自动化与技术集成化应用特点.最后,GPS-RTK技术进行土地测量应用的操作比较简单,使用方便,并且对于测量数据的处理能力比较强,在土地测量应用中作用优势相对突出.GPS-RTK技术中,采用人机交互的GPS-RTK测量系统界面,在掌握土地测量基础知识情况下就能够进行操作使用,并且系统中对数据的输入以及存储、转换、加工等能力比较突出,能够快速与其他测量仪器或设备等进行数据交换、共享,以达到更好的土地测量效果.
二、GPS-RTK技术进行土地测量应用问题分析
根据我国对于土地测量有关技术的标准要求,结合GPS-RTK技术进行土地测量应用的实际情况,主要存在以下几个较为突出的应用问题,需要在土地测量应用中重视起来.
1.GPS-RTK技术进行土地测量前的准备工作.一般情况下,应用GPS-RTK技术进行土地测量前,需要做好的准备工作包括对GPS-RTK测量系统相关操作软件的应用熟悉以及进行测量操作规程制定、测量队伍组织等.其中,进行土地测量有关操作规程的制定,需要在对于土地测量目的以及测量情况等综合了解基础上,根据GPS-RTK技术测量特点制定出相应的测量操作规程.而测量队伍的组织,则需要结合测量工作开展的需求,确定相应的人员数量,以滿足测量过程中对于人力的需求.通常情况下,GPS-RTK技术下的土地测量队伍至少需要包括仪器操作人员以及数据记录人员、导航人员等3名以上的人员组成.其中,数据记录人员需要对于国家土地测量的有关规程了解较详细,而导航员需要对测量地区的地形环境相对熟悉,能够找到土地测量中的变化地块,而仪器操作人员需要掌握GPS-RTK测量系统有关操作方法,并且能够对于机器设备的正常工作运行状态进行监控.
2.GPS-RTK技术测量中控制网加密问题分析.GPS-RTK技术进行土地测量应用中,能够根据测量需求相对灵活的进行控制网设置,并且控制网密度大小也可以灵活调节,因此,在实际测量应用中就面临着相应的土地测量控制网加密问题.针对这种情况,在实际测量过程中,针对单机绝对定位测量情况,通常情况下,GPS-RTK技术测量中是不需要设置控制网点,但是由于差分计算以及GPS测量数据在满足土地测量有关规程情况下,需要在数据叠加配准时进行坐标转换的情况要求,需要在土地测量过程中进行相应的测量控制网点设置.此外,在土地测量的控制点精度控制中,根据国家对于土地测量有关要求,GPS-RTK技术测量中控制点精度完全可以满足一般土地测量的需求.最后,对于测量过程中,测量区域内没有GPS测绘控制点或者是控制网的密度不足的情况,需要通过GPS静态差分定位技术进行测量控制点设置或者控制网加密,以满足相应的测量需求,确保测量结果的精准度.
3.对于测量数据的转换参数计算问题.GPS-RTK技术进行土地测量应用中,由于GPS定位系统中获取的数据与国家土地测量有关要求中的数据形式存在差别,因此,为确保与国家土地测量规程中的数据形式一致,需要对于GPS-RTK测量系统中的数据完成坐标转换处理.值得注意的是,在进行GPS-RTK测量系统中坐标数据与国家土地测量规程坐标数据的转换中,由于地面国家控制网误差因素,导致每个地区的转换参数不一样.因此,在实际测量过程中,需要应用高等级坐标点进行相应的转换参数计算求取情况下,完成测量结果中数据坐标的转换.如下列公式所示,即为WGS-84空间直角坐标向北京坐标系直角坐标转换的计算公式,在数据转换中,就可以通过下公式进行转换参数计算,从而完成数据坐标的转换,满足土地测量需求.
4.GPS-RTK测量中初始化处理问题.通常情况下,应用GPS-RTK技术进行土地测量过程中,初始化处理存在两个较为突出的问题,即初始化整周模糊度的确定以及运动过程中周跳修复.由于GPS-RTK测量中,初始化处理的技术条件为RTK整周未知数搜索技术中的数据处理方法,因此,在实时变化情况下,该处理过程是在GPS-RTK测量的控制系统中完成的,它主要是通过最小二乘原理序贯递推计算方式,对历元观测值进行计算处理,整个过程中,对于相位观测值初始整周未知数的实时搜索与唯一判定是技术关键.因此,系统初始化结果直接影响着整周模糊固定结果.当前,GPS-RTK测量中,系统的测量应用能够通过对这一关系的控制,在初始化不完成情况下,不通过人工干预进入下一作业形式解决这一问题.此外,由于复杂环境下,土地测量中的GPS信号受干扰较大,容易出现失锁,需要在GPS-RTK测量中重复初始化,针对这一情况,在土地测量中根据测量情况,可以选择初始化速度较快的GPS-RTK测量系统进行测量应用,以提高工作效率.
此外,GPS-RTK测量中还存在有变化图斑标识以及测量数据组织与编码、数据采集、土地测量界线放样等问题,都需要在实际测量中,结合具体情况,合理选择测量系统与正确操作基础上,对土地测量的精准度进行保障,以满足土地测量需求.
总之,进行GPS-RTK技术在土地测量应用问题研究与分析,能够有效避免对土地测量工作开展以及结果精准度的影响,有利于促进其在土地测量中的推广应用,具有积极作用和意义.
（作者单位：户县国土资源局）
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