农村集体土地使用权测绘应用RTK技术

0引言

农村地籍测绘是厘清农村土地权属和开展土地发证工作时必须进行的一项测绘工作。以往，由于在农村土地测绘中，对测绘技术的执行不规范，造成测绘数据不准确，加之随着农村土地使用时间的推移，地界逐渐变得模糊，在没有一套准确的地籍测绘数据作为参考的条件下，居民在土地发证和土地使用权的问题上经常出现矛盾。最近进行的农村集体土地使用权的测绘中，RTK发挥着主力军的作用。本文将运用RTK技术对河北省香河县村镇土地进行测绘，旨在通过规范、精确的地籍测量为厘清农村土地权属和土地发证工作提供可靠的参考依据，从而减少地籍统计过程中的矛盾冲突，确保地籍统计工作顺利实施。

1RTK的基本原理

RTK又称载波相位差分技术，是在两台静态型测量仪器间加上一套无线电数据通讯系统（又称数据链），将相对独立的GPS信号接收系统连成一个有机整体。基准站把接收到的卫星信息（包括伪距和载波相位观测值）和基准站的一些信息（基准站坐标，天线高等）都通过通讯系统送到流动站，流动站同时接收卫星数据和基准站传送的卫星数据后，把基准站信息传到控制器内，将基准站的观测信号与本身接收到的信号进行差分处理，就可求得两站间的基线值，同时输入相应的坐标，转换参数和投影参数，就可求得实用的未知点坐标。系统的结构和流程如图1所示。RTK的关键技术是快速求解整周模糊度和数据传输，这里就不多谈了，在实际工作中要保持卫星信号不失锁，使用尽可能高的波特率，如9600bps。

2RTK的应用优势

①提高了测绘精度：RTK测量不存在象全站仪测绘一样的误差累积，每个测点的精度都是不相关的，这就提高了测绘精度。②控制点之间不需要通视：RTK测量是对观测卫星的实时观测来获取地面点的坐标，不象全站仪测绘那样需要地面控制点之间的通视，这就减少了观测条件，提高了作业效率。③作业方法简单：全站仪测量需要布设图根控制网进行测绘，而RTK测量则减少了上述作业工序，减少了劳动强度，提高了作业效率。

3RTK观测的质量控制

RTK测量容易出错，因此，在实际测量工作中应加强检核，下面，介绍一些RTK测量的质量控制方法：

3.1已知点检核法：转换参数解出后，利用解出的转换参数测定一些已知点，用测出的坐标与已知控制点坐标相比较，以此来检核转换参数的可靠性。

3.2复测比较法：这种方法包括两方面的含义：①两个基准站之间应有一定数量的重合点作为检查点。②每次启动基准站后，应复测几个已测过的RTK点，以此进行比较检查。

3.3穿线比较法：在每一个基准站测量成果的基础上，选定2-3个已测RTK点来组成一条新的RTK测量链，把新测成果与原测量成果相比较，以此来检查原RTK成果的可靠性。

3.4电台变频法：在两个不同的基准站上发射不同频率的差分改正数，依靠流动站的变频开关的切换可以收到两个基准站的数据，从而进行比较。

4RTK的误差分析

4.1转换参数的影响：RTK作业前，在测区选定一定数量的高等控制点并对其进行RTK观测，求解其WGS-84坐标和地方坐标系坐标，利用后处理软件或内置的实时处理软件求解坐标转换参数。控制点精度和RTK测量时的误差都会影响转换参数的精度，导致最后成果精度的降低。为了提高转换参数的精度，要求所选控制点精度较高并且均匀分布在测区周围，一般3～6点为宜，然后用不同的方法求解转换参数，经比较后，选择残差较小的一组参数且在以后测量时，测量范围应在控制点校正范围内，否则，将引起较大的误差。

4.2基准站的误差：基准站的对中，整平以及基准站周围的环境都会影响流动站的成果。由于RTK采用的是一种视距传输，利用超高频电磁波，因此，它的传输距离受天线高度，地球曲率和大气折射的影响，所以，基准站应远离各种强电磁干扰源，同时，基准站周围无明显的大面积水域以减小多路径的影响，而且，基准站和天线间无大的楼房等遮挡物，天线尽量设置高些，以提高传输距离。实践表明，气象元素的测定误差（温度，气压等）对对流层延迟改正的误差影响较大，因此，应注意仪器的操作和气象元素的测定。

4.3基准站与流动站之间的距离误差：当基准站与流动站之间的距离较短时，基准站的误差影响可通过观测值的差分处理得到减小；当二者之间的距离较长时，其观测值经差分处理后，仍含有较大的误差，从而，导致最后结果精度降低。另外，观测时要注意卫星的图形强度，当接收到5颗以上卫星，PDOP<6时，才能进行RTK观测；基准站的整平、量高要准确；对中杆上的水准器必须定期严格校正。

5RTK技术在河北省香河县农村地籍测绘中的应用

5.1测绘项目概况我们所做的项目在京津之间的河北省香河县五百户镇，乡村面积20平方公里，居住地密集，交通方便，由于镇在几年前已完成所有权的登记发证工作，所以，此次完成的是乡、村级地籍测绘工作。在本次地籍测绘中，我们抽取了有代表性的10个村，600个界址点，运用上述RTK测绘技术进行了地籍坐标分析，最终得到表1所示的测绘结果。

5.2测绘方案及测绘流程由于通视条件很差，加之时间紧迫，单纯采用传统常规测量方法，如全站仪或测距仪的全野外数字化测图，作业中的困难程度较大，鉴于上述情况，我们研究决定采用以GPSRTK施测地形为主，按照上文所述技术措施逐步施测，在局部房屋稠密、GPS信号较差地区配合使用全站仪。测绘流程：四等GPS网布测→一级GPS网布测→二级光电测距导线网布测→四等水准测量→图根控制测量（共布设27个图根导线网）

5.3测绘结果本次农村宅基地地形测绘工作中，充分发挥了GPSRTK的技术特点，既节省了人力物力，降低了劳动强度，也提高了工作效率，缩短了有效工作时间，高质量地完成了这次测绘任务。河北省香河县政府根据表1所得数据以及相关统计资料，有针对性的开展了农村地籍统计与审核工作，进一步厘清了农村集体土地权属问题，有效解决了农村土地发证工作中因地界模糊所引起的矛盾冲突。

6RTK应用的展望

精密单点定位的出现，节约了人们的成本，提高了劳动生产率。精密单点定位：利用载波相位观测值以及由IGS等组织提供的高精度卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。该方法目前在静态方面比较成熟，在动态方面正在完善之中。广域差分增强系统（wideareaaugmntationsystem）WAAS：数据处理中心将差分改正信息送往卫星，卫星将自己的卫星星历和差分改正信息转发给用户。该技术的优点是用户只需GPS接收机就可收到差分改正信息，无需其他设备，同时，提高了导航的精度和可靠性。局域增强系统（localareaaugmentationsystem）LASS:在需要高精度定位的区域周围建立若干个基准站，这些站也和卫星一样发射C/A码测距信号和差分改正信号，这种技术大大提高了定位精度。WAAS和LAAS技术改善了GPS的通讯条件，增强了信号的覆盖面，使接收设备简单廉价同时提高了定位精度。

7结论

RTK测绘技术在河北省香河县地籍测绘中的应用，解决了土地发证工作中因地界模糊所导致的矛盾冲突，为土地发证工作提供了可靠的参考依据，并且充分证明了该测绘技术的实用性。随着各种新技术的应用，RTK正朝着远距离，高精度的方向发展，在工程建筑物的变形监测，大型建筑和构件的自动定位安装，控制网的布设等方面有很大的应用。

作者：赵丰立 单位：廊坊天众土地咨询服务有限公司