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[摘要]近15年来，GPS技术广泛应用于测绘领域，其精度高，速度快，自动化程度高，经济效益高，对周围环境低要求的特点，使传统意义上的测绘技术发生了深远的变革，可以毫不夸张地说，由此进入了一个崭新的测绘时代。但与其在平面精度高，而在高程方面上的使用就要逊色多了。随着社会和经济建设的迅速发展以及地理空间数据采集的需要，基于"3S"（GPS、RS、GIS）的数字测量技术日益成熟，GPS-RTK 技术逐步被广泛应用于社会各个领域。作为野外数据采集的有效手段之一，GPS-RTK 技术应用于土地整理测绘中既能满足精度要求和测量数据的现势性，又能全面提高土地整理工作的现代化水平，具有广阔的应用前景。
[关键字]土地整理测绘 GPS-RTK 技术 应用
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-176-2
0引言
土地整理测绘是开展土地整理项目的前期行为，是获取和表达土地整理项
目区位置、形状、数量和利用状况等地籍信息要素，提供土地整理现状图和土地整理规划设计底图的专题地籍测绘；是以满足土地整理可行性研究、项目规划设计、工程量概算、施工放样和土地整理规划设计的实施以及土地开发对土地利用现状、地形状况等空间基础地理信息的需要而进行的一项技术性较强的基础性测绘工程。土地整理数据信息获取的方式主要包括社会调查与统计、现场踏勘、原始图件判读、遥感卫星图件等扫描数字化、白纸测图、传统测量（GPS 技术、数字摄影测量与遥感测量等）。
1数字化测绘技术的特点
数字化测绘技术作为一种全新的高科技成图方法，与传统的测绘手段相比，具有以下几个特点：
1.1具有很高的自动化水平数字化测绘依靠的是计算机软件的自行处理，最终自动绘制出精确、美观的数字地形图。同时，数字化测绘的误差也比较小。
1.2测绘精度更高
数字化测绘技术在对300m 以内的物体进行测定的时候，误差大约在2mm 左右，测定地点高差时的误差不大于18mm。测量结果以电子数据的形式储存，方便进行传输、处理和成图，而在进行这些工作的时候，不会对原始数据的精度造成不利影响。更不会有在传统测绘工作中经常出现的方向、展点、视距等难以避免的误差，这无疑会提高测绘的精度，获得高精度的测量结果。
1.3信息多以图形形式存在
在数字化逐渐发展的今天，测绘工作不仅仅停留在对其他人的观摩上面，而是要搞清楚所测地点的属性、位置。使用者应当场将土地测结果有关的信息进行记录和编码，等到计算机自动生成图纸时再进行核对。如果在日后的工作中需要用到在测绘时所搜集到的信息，只要在数据库中进行检索，就能找到相应的成图，大大的简化了信息的检索工作。
1.4方便对图形进行编辑及计算
数字化测绘所得到的数据的存放方式是分层式，因此不会受到负载量的限制，使得成果的加工利用更加方便快捷，相比于大比例尺的白纸修改，数字化测绘得出的结果在面对改建扩建等土地权属改变的情况时，只要输入相关信息，计算机就会自动进行处理和修改，既节约了时间，又保证了图面整体的整洁性和准确性。尤其对于土地平整工程中的土方挖填平衡的计算显得非常方便。
2GPS-RTK 技术作业原理及应用于土地整理测绘的技术路线
2.1GPS-RTK 技术作业原理
GPS 实时动态（RTK）测量技术出现于20 世纪90 年代，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS 测量技术。实时动态测量的作业原理为：在项目区内已知坐标的控制点上安置基准站接收机，对所有可视GPS 卫星信号进行连续跟踪观测，经数据调试，通过无线电传输设备将测站坐标、观测值、卫星跟踪状态等发送出去。流动站接收机在测点上跟踪GPS 卫星信号的同时，通过无线电传输设备，接收由基准站发射的信息。当流动站完成初始化工作后，控制器根据相对定位原理实时计算并显示出测点的3 维坐标和数据精度，同时将成果数据以文件的形式存储起来以便进一步应用。GPS-RTK 技术观测时间短，能够实时实地测量并显示点位三维坐标数据，为土地整理测绘工作的可靠性和高效率提供了保障，是一种行之有效的途径。
2.2 基于GPS-RTK 技术的土地整理测绘的技术路线
（1）前期准备阶段基础地理资料、行政界线资料、基本农田资料、各种数据及其他相关资料的收集，土地整理测绘作业指导书的制定、编写.外业调查人员与内业数字化人员的组织培训，测量仪器、计算机及其他外部设备的检测，GPS-RTK测量精度的检验等。
（2） GPS.RTK外业数据采集阶段采用连续测量和非连续测量两种方式对特征点、点状地物和地类边界等进行测量。
（3）GPs数据传输处理阶段将测量控制器与计算机连接.通过GPs数据传输软件将每天采集的数据文件导入计算机并存储为一定的格式，以日期+组名为文件名。
（4）图形编辑处理阶段南方CASS数字化地形地籍成图软件接收TGO导出的一定格式的数据文件，在计算机屏幕上显示为大量的数据点.根据外业草图进行地物编辑、地形绘制；构建三角网，生成等高线：地类符号填充，统计各土地利用类型总面积和分区面积。
（5）图幅整饰阶段协调图名、图号、图廓线、坐标系、成图比例尺、制图单位及其他辅助说明。
3各阶段测绘技术的应用分析
3.1 土地开发整理专项规划阶段
土地开发整理专项规划基础图件是土地利用现状图，在规划基期年土地利用
现状图基础上制作土地开发整理专项规划图，对于数量占绝大多数的市县级土地开发整理专项规划，其图件比例尺一般要求为1：5 万～1：20 万，是在国家测绘部门提供的中、小比例尺航测地形图（1∶1 万）基础上，通过土地利用现状调查，利用航片、调绘片编绘而来。土地开发整理潜力调查是专项规划的主要内容之一，其潜力调查图以1∶1 万土地详查图为工作底图，结合野外实地调查来开展工作的。目前，市县级实际使用的土地详查图编制时间多为20 世纪90 年代初期或中期，变更调查又不能较好地到位或及时地反映实地的土地利用变化，因而导致图件的现势性较差，影响了规划成果的准确性。随着测绘技术的发展，当前对于较大区域的土地开发整理专项规划基础图件，可以借助3S 技术，从遥感影像图片中提取有效的土地利用信息，或采用GPS 实测现势性较强的数据，再用GIS 技术建立土地利用现状及变更数据库，并对这些基础数据进行实时分析评价，以解决专项规划基础图件的现势性问题。
3.2 土地开发整理项目规划设计阶段
项目可行性研究是项目投资前期的框架性基础研究。该阶段对项目区的土地面积、长度、高程等精度要求并不很高，可采用专项规划中的相应图件作为工作底图，图件比例尺一般不为1∶1 万或1∶5 万。也可以到项目进行概略性的现场实测，如使用平面定位精度小于15m的手持式GPS，现场实测项目的规模、土地权属界线、道路、排灌沟渠、电力线等。但该阶段对项目区边界的要求较高，要求边界控制点的平面坐标及经纬度坐标，建议采用GPS 测量方式精确测定项目区边界控制点。在项目规划设计阶段，因涉及项目规划方案的优劣判断、沟林路渠工程的详细设计、工程概（预）算及土方计算的准确性等，因此对项目区地形地貌的准确性、现势性上有较高的要求，对项目区各类土地的面积、长度、高程有相对较高的精度要求。通常要求实测比例尺大于1∶2000 的全要素地形图作为设计底图。可采用常规方法先用GPS 布设控制，再用全站仪进行野外数据采集，首级高程控制点应采用四等水准进行联测，利用全站仪野外数字采集的资料或数字，生成项目区数字高程模型（DEM），利用DEM 辅助计算出每个设计田块的设计填挖土方量及施工填挖土方量。池塘、河道、沟渠、涵洞应测水底高程，水闸应注高宽及孔数，以便于农田水利工程设计；测出农业基础设施、道路、林地、坟墓的分布及面积信息，以便于田间道路工程设计。
4结语
GPS-RTK技术在土地整理测绘的应用实践.为土地资源的可持续利用提供了一种强有力的技术手段。同时也为GPS-RTK技术在其他领域的应用积累了丰富而有益的经验，它的存在大幅度减小了土地整理工程测绘环节的工作强度，避免了频繁更换基站所造成的误差，提高了测绘工作的效率。数字测绘技术的应用除了大大减少了外业的工作量，还带来了巨大的社会效益和经济效益 。随着“3S”技术、现代信息技术和网络技术的发展和完善，当前GPS与其他技术的集成越来越受到众多学者的关注。
[关键字]土地整理测绘 GPS-RTK 技术 应用
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-176-2
0引言
土地整理测绘是开展土地整理项目的前期行为，是获取和表达土地整理项
目区位置、形状、数量和利用状况等地籍信息要素，提供土地整理现状图和土地整理规划设计底图的专题地籍测绘；是以满足土地整理可行性研究、项目规划设计、工程量概算、施工放样和土地整理规划设计的实施以及土地开发对土地利用现状、地形状况等空间基础地理信息的需要而进行的一项技术性较强的基础性测绘工程。土地整理数据信息获取的方式主要包括社会调查与统计、现场踏勘、原始图件判读、遥感卫星图件等扫描数字化、白纸测图、传统测量（GPS 技术、数字摄影测量与遥感测量等）。
1数字化测绘技术的特点
数字化测绘技术作为一种全新的高科技成图方法，与传统的测绘手段相比，具有以下几个特点：
1.1具有很高的自动化水平数字化测绘依靠的是计算机软件的自行处理，最终自动绘制出精确、美观的数字地形图。同时，数字化测绘的误差也比较小。
1.2测绘精度更高
数字化测绘技术在对300m 以内的物体进行测定的时候，误差大约在2mm 左右，测定地点高差时的误差不大于18mm。测量结果以电子数据的形式储存，方便进行传输、处理和成图，而在进行这些工作的时候，不会对原始数据的精度造成不利影响。更不会有在传统测绘工作中经常出现的方向、展点、视距等难以避免的误差，这无疑会提高测绘的精度，获得高精度的测量结果。
1.3信息多以图形形式存在
在数字化逐渐发展的今天，测绘工作不仅仅停留在对其他人的观摩上面，而是要搞清楚所测地点的属性、位置。使用者应当场将土地测结果有关的信息进行记录和编码，等到计算机自动生成图纸时再进行核对。如果在日后的工作中需要用到在测绘时所搜集到的信息，只要在数据库中进行检索，就能找到相应的成图，大大的简化了信息的检索工作。
1.4方便对图形进行编辑及计算
数字化测绘所得到的数据的存放方式是分层式，因此不会受到负载量的限制，使得成果的加工利用更加方便快捷，相比于大比例尺的白纸修改，数字化测绘得出的结果在面对改建扩建等土地权属改变的情况时，只要输入相关信息，计算机就会自动进行处理和修改，既节约了时间，又保证了图面整体的整洁性和准确性。尤其对于土地平整工程中的土方挖填平衡的计算显得非常方便。
2GPS-RTK 技术作业原理及应用于土地整理测绘的技术路线
2.1GPS-RTK 技术作业原理
GPS 实时动态（RTK）测量技术出现于20 世纪90 年代，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS 测量技术。实时动态测量的作业原理为：在项目区内已知坐标的控制点上安置基准站接收机，对所有可视GPS 卫星信号进行连续跟踪观测，经数据调试，通过无线电传输设备将测站坐标、观测值、卫星跟踪状态等发送出去。流动站接收机在测点上跟踪GPS 卫星信号的同时，通过无线电传输设备，接收由基准站发射的信息。当流动站完成初始化工作后，控制器根据相对定位原理实时计算并显示出测点的3 维坐标和数据精度，同时将成果数据以文件的形式存储起来以便进一步应用。GPS-RTK 技术观测时间短，能够实时实地测量并显示点位三维坐标数据，为土地整理测绘工作的可靠性和高效率提供了保障，是一种行之有效的途径。
2.2 基于GPS-RTK 技术的土地整理测绘的技术路线
（1）前期准备阶段基础地理资料、行政界线资料、基本农田资料、各种数据及其他相关资料的收集，土地整理测绘作业指导书的制定、编写.外业调查人员与内业数字化人员的组织培训，测量仪器、计算机及其他外部设备的检测，GPS-RTK测量精度的检验等。
（2） GPS.RTK外业数据采集阶段采用连续测量和非连续测量两种方式对特征点、点状地物和地类边界等进行测量。
（3）GPs数据传输处理阶段将测量控制器与计算机连接.通过GPs数据传输软件将每天采集的数据文件导入计算机并存储为一定的格式，以日期+组名为文件名。
（4）图形编辑处理阶段南方CASS数字化地形地籍成图软件接收TGO导出的一定格式的数据文件，在计算机屏幕上显示为大量的数据点.根据外业草图进行地物编辑、地形绘制；构建三角网，生成等高线：地类符号填充，统计各土地利用类型总面积和分区面积。
（5）图幅整饰阶段协调图名、图号、图廓线、坐标系、成图比例尺、制图单位及其他辅助说明。
3各阶段测绘技术的应用分析
3.1 土地开发整理专项规划阶段
土地开发整理专项规划基础图件是土地利用现状图，在规划基期年土地利用
现状图基础上制作土地开发整理专项规划图，对于数量占绝大多数的市县级土地开发整理专项规划，其图件比例尺一般要求为1：5 万～1：20 万，是在国家测绘部门提供的中、小比例尺航测地形图（1∶1 万）基础上，通过土地利用现状调查，利用航片、调绘片编绘而来。土地开发整理潜力调查是专项规划的主要内容之一，其潜力调查图以1∶1 万土地详查图为工作底图，结合野外实地调查来开展工作的。目前，市县级实际使用的土地详查图编制时间多为20 世纪90 年代初期或中期，变更调查又不能较好地到位或及时地反映实地的土地利用变化，因而导致图件的现势性较差，影响了规划成果的准确性。随着测绘技术的发展，当前对于较大区域的土地开发整理专项规划基础图件，可以借助3S 技术，从遥感影像图片中提取有效的土地利用信息，或采用GPS 实测现势性较强的数据，再用GIS 技术建立土地利用现状及变更数据库，并对这些基础数据进行实时分析评价，以解决专项规划基础图件的现势性问题。
3.2 土地开发整理项目规划设计阶段
项目可行性研究是项目投资前期的框架性基础研究。该阶段对项目区的土地面积、长度、高程等精度要求并不很高，可采用专项规划中的相应图件作为工作底图，图件比例尺一般不为1∶1 万或1∶5 万。也可以到项目进行概略性的现场实测，如使用平面定位精度小于15m的手持式GPS，现场实测项目的规模、土地权属界线、道路、排灌沟渠、电力线等。但该阶段对项目区边界的要求较高，要求边界控制点的平面坐标及经纬度坐标，建议采用GPS 测量方式精确测定项目区边界控制点。在项目规划设计阶段，因涉及项目规划方案的优劣判断、沟林路渠工程的详细设计、工程概（预）算及土方计算的准确性等，因此对项目区地形地貌的准确性、现势性上有较高的要求，对项目区各类土地的面积、长度、高程有相对较高的精度要求。通常要求实测比例尺大于1∶2000 的全要素地形图作为设计底图。可采用常规方法先用GPS 布设控制，再用全站仪进行野外数据采集，首级高程控制点应采用四等水准进行联测，利用全站仪野外数字采集的资料或数字，生成项目区数字高程模型（DEM），利用DEM 辅助计算出每个设计田块的设计填挖土方量及施工填挖土方量。池塘、河道、沟渠、涵洞应测水底高程，水闸应注高宽及孔数，以便于农田水利工程设计；测出农业基础设施、道路、林地、坟墓的分布及面积信息，以便于田间道路工程设计。
4结语
GPS-RTK技术在土地整理测绘的应用实践.为土地资源的可持续利用提供了一种强有力的技术手段。同时也为GPS-RTK技术在其他领域的应用积累了丰富而有益的经验，它的存在大幅度减小了土地整理工程测绘环节的工作强度，避免了频繁更换基站所造成的误差，提高了测绘工作的效率。数字测绘技术的应用除了大大减少了外业的工作量，还带来了巨大的社会效益和经济效益 。随着“3S”技术、现代信息技术和网络技术的发展和完善，当前GPS与其他技术的集成越来越受到众多学者的关注。