GPS 技术在土地开发整理工程中的应用

杨艳艳

1 概述

在土地开发整理中测量工作的内容主要包括测定和定测两个方面。测定是通过测绘理论和测绘仪器，把地球表面地形信息测绘编制成各种比例尺的地形图;定测是指利用测绘技术和测绘仪器把图纸上设计的田坎和边界等信息在实地标定出来作为施工的依据。

在现代测量仪器中，GPS以其速度快、精度高、效益好等优点，在土地领域应用中取得了良好效果，并且随着我国土地使用制度改革的不断深化，GPS应用前景更加广阔。本文以晋城市土地开发整理测量工作为例，为GPS在土地开发整理测量中的应用进行了一个较完整的方案设计。

2 GPS控制测量与测图

2.1 E级GPS控制测量

测区的控制测量遵循从高级到低级，从整体到局部的原则。利用测区已有原国家二、三等点作为起算点布设GPS E级控制点作为测区首级。

2.2 仪器的选择

选择经过检验合格的南方GPS接收机(平面位置±2.5mm+5 ppm高程±5mm+1 ppm)进行同步观测，采用静态定位模式。

2.3 施测要求

1)选用参数见表1。

表1 施测参数

外业观测时段长度应根据同步观测点间距离、观测条件等情况作适当的时间延长，但同步观测时间不得少于表1的规定。

2)观测前应编制GPS卫星可见性预报表，研究所要观测点的最佳时间段，并制定工作计划。

3)普通埋设标石稳固一周后开始实施观测。观测出发前应检查电池电量、接收机内存或磁盘容量是否充足。

4)天线基座应严格对中置平;天线高测前从三方向量三次、测后量取一次，较差应不大于3mm，取中数使用。

5)接收机在观测期间应防止振动、移动，防止人和物体靠近天线。

6)测量手簿按作业程序认真逐项填写，要清晰、整洁，不允许事后补记或追记。

7)接收机在观测期间，不应在旁边使用对讲机和进行手机通话;雷雨过境时应关机停测，以防雷击。

8)观测中应保证接收机工作正常，数据记录正确，每日观测结束后，应及时整理野外记录并将接收机数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失。接收机内存数据文件在卸到外存介质时，不得进行任何剔除或删改，不得调用任何对数据实施重新加工组合的操作指令。

2.4 平差计算

1)基线解算采用厂家提供的软件上机进行。

2)基线向量检核符合要求后，以三维基线向量及其相应方差—协方差阵作观测信息，以一个点的WGS-84系三维坐标作为起算数据进行GPS网的无约束平差。在无约束平差确定的有效观测量基础上，利用三个原国家高等级点进行80坐标系二维约束平差，最后输出相应坐标系中的二维坐标，基线向量改正数，基线边长，方位及转换参数和相应精度信息。

3)平差后最弱点点位误差应小于5cm，最弱边相对中误差应小于1/40000。

2.5 GPS RTK图根点测量

1)图根点采用GPS RTK差分定位方法测量，在E级控制点上设基准站，流动站至基准站的距离不大于5 km。

2)基准站选择在视野开阔、远离强电磁波发射源，便于接收机容易接收卫星信号并方便地将此信息发送给移动站。

3)当基准站选择完成后，选择三个已知点且这三个已知点将所求点包围起来，进行坐标系转换参数和高程面模型转换参数的确定。

4)在采用GPS RTK差分定位方法测量图根点时，在GPS手簿中事先设置好坐标系转换参数和高程面模型转换参数、基准站的坐标和高程，以及图根点预设精度等;每站作业时连测两个以上原有控制点，检核参数输入和设站的正确性以及测量的精度。

5)GPS RTK测量时将设置好的流动站的天线测杆放在所求点上，按照操作步骤进行操作。屏幕上出现完成了初始化符号及提示时，进入测量。当出现无法完成初始化符号及提示时，不可进入测量，则表示该所求点不能采用GPS测量，采用其他方法测定。

6)保证GPS RTK测量精度，每个图根点均进行两次初始化，两次RTK测量坐标较差不得大于5cm、高程的较差不得大于7cm，在限差内取平均值作为图根点的平面坐标和高程。

7)采用GPS RTK差分定位方法测量图根点时按对点形式布点，便于测图时采用全站仪检核相邻点的边长和高程。

2.6 全站仪图根导线测量

测区内用RTK施测不出来的地方，应用全站仪加密一、二级图根导线。布设形式主要为附合导线和结点网，一般加密两次。为了提高对点精度目标方向使用对点器觇牌。

2.7 大比例尺地形图测绘

根据工程项目现场实际地形、地貌以及地表植被情况，再结合单位仪器的状况，选择GPS RTK或全站仪进行全野外数字化地形图测绘。利用测量仪器设备测记测绘数据结合现场绘制草图方法进行地形图测绘。回到内业后将仪器内地形数据展绘到南方CASS中，利用外业绘制的草图将外业的地形信息标绘在软件中，以供设计人员设计。

2.8 施工放样

根据土地开发整理的设计图纸上各图形信息，将需要放样的数据输入GPS中。利用前期制作的GPS E级控制点，具体步骤参照2.4部分，将各数据信息标定在实地。

2.9 土地开发整理项目竣工验收

在项目竣工验收阶段，完全可以运用GPS系统进行田坎、道路、水渠的精确测量，为竣工验收提供有效正确的测量数据。这一阶段的测绘数据是工程项目的成果图，最终将反映项目的竣工现状，其测量成果一般就作为工程项目及各管理部门的存档及管理资料，较设计阶段而言，必须达到较高的测量精度，有着较全面的内容要求。

3 结语

土地开发整理项目在地理分布上具有不确定性，无论平原还是丘陵、偏远乡村还是城市周边都有项目分布，而GPS可覆盖全球任何地点且可全天候工作，不受时间和地点的限制。随着GPS技术的不断发展，特别是GPS，GIS，RS的有机结合，GPS将在土地测绘中应用更为广泛。GPS技术在土地领域发挥重大作用并产生巨大的经济效益和社会效益。

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