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[摘要]土地资源调查是国土资源管理的重要前提,而RTK技术在土地资源调查和管理中发挥了重要的作用,本文主要就RTK在国土资源管理中的应用情况作了简要分析。
[关键词]RTK 国土资源管理 应用
[中图分类号] P2[文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-158-1
RTK测量系统融合GPS测量技术与数据传输技术,是目前土地测量中最为先进的测量技术体系,已广泛应用于国土资源管理以及执法办公中。
1 RTK基本原理图解
在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测的星历数据传送给流动站。流动站通过数据链接收来自基准站的数据,同时采集GPS观测数据,并在系统内进行实时处理,给出厘米级定位结果,历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。载整周末知数解固定后,即可进行每个历元的实时处理,只要能保持5颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,则流动站可随时给出厘米级定位结果。RTK作业模式数据链见图1。
由于GPS所采用的坐标系为WGS-84,而在中国所采用的坐标系包括BJ-54,GJ-80,以及一些地方坐标系统如深圳独立坐标,等等,因此在RTK的工作过程中,坐标转换成为其重要的一环。其转换方法主要分为三种(三参数、四参数、七参数)
2 RTK在国土资源管理的应用价值
2.1实现违法违规用地调查的精准化
利用RTK技术可实现国土资源管理现场调查工作的高精度和快速定位。解决了传统手段丈量面积不准确、测量工作难度大等问题。
2.2实现动态巡查信息采集的数字化
结合移动GIS技术,高分辨率遥感影像、土地利用现状数据、土地利用总体规划数据等空间信息数据可实现土地执法动态巡查信息采集。巡查人员凭移动终端可及时了解土地调查现场情况,解决以往调查取证难等问题。
2.3实现执法监察管理的网络化
RTK技术结合互联网技术,可实现网络环境下土地执法监察数据采集、传输、查询、分析、应用,保障各级国土执法部门数据的一致性和及时性,解决数据延时、混乱、错漏等现象。
2.4实现执法监察业务办公的自动化
通过RTK技术与国土资源执法监察的融合,可实现土地动态巡查、违法案件立案查处、案件移送等土地执法全过程的办公自动化。
3 RTK应用分析
3.1 RTK技术的测量速度
RTK技术的测量速度主要取决于初始化所需时间,而初始化所需时间受RTK技术差别、卫星的数量和质量、RTK数据链传输质量等因素影响,因此,实际应用中,应充分利用先进的解算技术,保障接收卫星数量足够多、质量好。
3.2 RTK测量成果的质量控制
RTK确定整周模糊度的可靠性高,但比静态GPS还多出一些误差因素如数据链传输误差等,测量较易出错,因此,RTK测量必须加强质量控制。质量控制的方法主要有已知点检核比较法以及重测比较法等。两种方法中最可靠的是已知点检核比较法,但在没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果。
3.3 RTK应用优势
RTK技术在测量领域具有较为突出的优点,一是作业效率高。高质量的RTK设站一次可测完10km半径的测区,作业速度快,劳动强度低,节省外业费用。二是定位精度高。只要满足RTK的基本工作条件,一般情况下RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。三是作业条件要求较低。RTK技术与传统测量技术相比受能见度、天气等因素的影响和限制较小。四是操作简便,易使用,数据输入、存储、处理、转换和输出能力强。
3.4 RTK应用不足
目前,RTK在国土资源管理中的应用仍有一些不足,主要受RTK技术的客观条件影响,一是受卫星状况限制。由于卫星系统的覆盖有一些局限性,导致在某些确定的时间段以及区域不能获得较好的卫星信号,可能会产生假值或者影响测量作业进行。因此,针对卫星覆盖不佳的条件下,一方面通过加强质量控制措施避免假值产生,另一方面可通过调整作业时间来过错成测量作业。二是受天空环境影响,如电离层干扰因素,影响RTK初始化的时间长甚至不能初始化。通常中午时分,电离层干扰大,很难进行RTK测量,而在同样的条件和同样的地点上,上午11点之前和下午3:30分之后,RTK测量结果则准而快。三是常会出现数据链传输受干扰和限制、作业半径比标称距离小的问题。由于易受到高大山体、建筑物以及各种高频信号源的干扰,RTK数据链在传输过程中衰减严重,影响外业精度和作业半径。为避免此类问题,应把基准站布设在测区中央的最高点上。四是有可能出现高程异常问题。RTK作业模式要求高程转换必须精确,由于我国现有的高程异常图在部分地区存在较大误差,甚至空白,因此GPS大地高程转换至海拔高程的工作较为困难,精度也不够均匀。
4结论与总结
国土资源管理是国家社会资源管理的重要职能体现,其前提是通过土地调查、统计和登记,精确掌握有关土地资源的实际状况及其变化情况,掌握真实的土地基础数据,实现土地资源的可持续利用。RTK技术的应用为国土资源管理提供了最佳管理工具,实现了国土资源管理的及时化、信息化、精准化和自动化。现阶段,RTK技术在国土资源管理中的应用虽然仍有一些不足,但随着卫星系统覆盖越来越全面,加上RTK技术的不断优化和改善,其应用前景也将越来越广阔。
[关键词]RTK 国土资源管理 应用
[中图分类号] P2[文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-158-1
RTK测量系统融合GPS测量技术与数据传输技术,是目前土地测量中最为先进的测量技术体系,已广泛应用于国土资源管理以及执法办公中。
1 RTK基本原理图解
在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测的星历数据传送给流动站。流动站通过数据链接收来自基准站的数据,同时采集GPS观测数据,并在系统内进行实时处理,给出厘米级定位结果,历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。载整周末知数解固定后,即可进行每个历元的实时处理,只要能保持5颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,则流动站可随时给出厘米级定位结果。RTK作业模式数据链见图1。
由于GPS所采用的坐标系为WGS-84,而在中国所采用的坐标系包括BJ-54,GJ-80,以及一些地方坐标系统如深圳独立坐标,等等,因此在RTK的工作过程中,坐标转换成为其重要的一环。其转换方法主要分为三种(三参数、四参数、七参数)
2 RTK在国土资源管理的应用价值
2.1实现违法违规用地调查的精准化
利用RTK技术可实现国土资源管理现场调查工作的高精度和快速定位。解决了传统手段丈量面积不准确、测量工作难度大等问题。
2.2实现动态巡查信息采集的数字化
结合移动GIS技术,高分辨率遥感影像、土地利用现状数据、土地利用总体规划数据等空间信息数据可实现土地执法动态巡查信息采集。巡查人员凭移动终端可及时了解土地调查现场情况,解决以往调查取证难等问题。
2.3实现执法监察管理的网络化
RTK技术结合互联网技术,可实现网络环境下土地执法监察数据采集、传输、查询、分析、应用,保障各级国土执法部门数据的一致性和及时性,解决数据延时、混乱、错漏等现象。
2.4实现执法监察业务办公的自动化
通过RTK技术与国土资源执法监察的融合,可实现土地动态巡查、违法案件立案查处、案件移送等土地执法全过程的办公自动化。
3 RTK应用分析
3.1 RTK技术的测量速度
RTK技术的测量速度主要取决于初始化所需时间,而初始化所需时间受RTK技术差别、卫星的数量和质量、RTK数据链传输质量等因素影响,因此,实际应用中,应充分利用先进的解算技术,保障接收卫星数量足够多、质量好。
3.2 RTK测量成果的质量控制
RTK确定整周模糊度的可靠性高,但比静态GPS还多出一些误差因素如数据链传输误差等,测量较易出错,因此,RTK测量必须加强质量控制。质量控制的方法主要有已知点检核比较法以及重测比较法等。两种方法中最可靠的是已知点检核比较法,但在没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果。
3.3 RTK应用优势
RTK技术在测量领域具有较为突出的优点,一是作业效率高。高质量的RTK设站一次可测完10km半径的测区,作业速度快,劳动强度低,节省外业费用。二是定位精度高。只要满足RTK的基本工作条件,一般情况下RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。三是作业条件要求较低。RTK技术与传统测量技术相比受能见度、天气等因素的影响和限制较小。四是操作简便,易使用,数据输入、存储、处理、转换和输出能力强。
3.4 RTK应用不足
目前,RTK在国土资源管理中的应用仍有一些不足,主要受RTK技术的客观条件影响,一是受卫星状况限制。由于卫星系统的覆盖有一些局限性,导致在某些确定的时间段以及区域不能获得较好的卫星信号,可能会产生假值或者影响测量作业进行。因此,针对卫星覆盖不佳的条件下,一方面通过加强质量控制措施避免假值产生,另一方面可通过调整作业时间来过错成测量作业。二是受天空环境影响,如电离层干扰因素,影响RTK初始化的时间长甚至不能初始化。通常中午时分,电离层干扰大,很难进行RTK测量,而在同样的条件和同样的地点上,上午11点之前和下午3:30分之后,RTK测量结果则准而快。三是常会出现数据链传输受干扰和限制、作业半径比标称距离小的问题。由于易受到高大山体、建筑物以及各种高频信号源的干扰,RTK数据链在传输过程中衰减严重,影响外业精度和作业半径。为避免此类问题,应把基准站布设在测区中央的最高点上。四是有可能出现高程异常问题。RTK作业模式要求高程转换必须精确,由于我国现有的高程异常图在部分地区存在较大误差,甚至空白,因此GPS大地高程转换至海拔高程的工作较为困难,精度也不够均匀。
4结论与总结
国土资源管理是国家社会资源管理的重要职能体现,其前提是通过土地调查、统计和登记,精确掌握有关土地资源的实际状况及其变化情况,掌握真实的土地基础数据,实现土地资源的可持续利用。RTK技术的应用为国土资源管理提供了最佳管理工具,实现了国土资源管理的及时化、信息化、精准化和自动化。现阶段,RTK技术在国土资源管理中的应用虽然仍有一些不足,但随着卫星系统覆盖越来越全面,加上RTK技术的不断优化和改善,其应用前景也将越来越广阔。