网络RTK联合全站仪在农村宅基地测量中的应用

钱跃磊

(许昌学院城乡规划与园林学院,河南 许昌 461000)

0 引 言

农村宅基地确权登记发证工作,是明晰农村宅基地产权关系,依法保护农村宅基地使用权人合法权益,规范农村宅基地管理,促进社会主义新农村建设的一项基础性、公益性工作。农村宅基地调查是农村宅基地确权登记发证工作的基础性工作。相对于城镇地籍调查,农村宅基地调查具有分布范围广、地域分散、适用农村宅基地确权政策的特点[1]。

农村宅基地测量技术和方法的好坏,直接影响测量成果质量的效率。因此,选择合适的技术和方法对于保证测量成果质量,节省人力物力,提高工作效率具有很重要的意义。随着测绘新技术(GPS、RS、GIS)的发展,其在地籍测绘中的应用越来越广泛,本文主要介绍利用网络RTK技术及全站仪数字测绘技术进行农村宅基地的综合测绘,在保证成果质量的前提下,使工作效率得到较大的提高。

1 网络RTK基本工作原理

CORS系统由数据处理中心子系统、数据子系统、参考站子系统和用户应用子系统四部分组成。各子系统由数据通信子系统相互关联,形成一个局域网。CORS是在一个较大的区域内均匀的布设多参考站,构成一个参考站网,各参考站按设定的采样率连续观测,通过数据通信系统实时的将观测数据传输给系统控制中心,系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析,然后对整个数据进行同意解算,实时估算出网内的各种系统误差改正项(电离层、对流层、卫星轨道误差)获得本区域的误差改正模型。把改正数据传给流动站,获得高精度的可靠的定位结果[2]。

网络RTK技术是CORS产生最重要原因和最主要的应用方式。目前,我国大多数CORS系统主要是进行网络RTK测量。

2 农村宅基地测量

2.1 测区概况

该测区位于河南省许昌市东部,环境优美,交通便利。地势平坦、开阔,高差落小,属于平原地区。区内房屋密集,结构复杂,比较凌乱,比较适合RTK与全站仪结合进行测量。

2.2 外业控制测量

随着GPS-RTK技术的发展,其在控制测量中的应用越来越广,特别是网络RTK的出现,使测量变得更加简单快捷。本次地籍测图的图根控制就是利用网络RTK技术来进行的。

先进行图根控制网的选点,选点时应注意考虑点的通视、扩展以及测图的便利。选完点后,在所选点的位置打下木桩,木桩上面订一小钉,作为点的标志,另外在点的旁边合适的位置用红漆写下点的名称。

再利用网络RTK进行观测,为了提高成果的精度,必须使用三脚架架设GPS仪器,严格对中整平,精确量取仪器高(取至0.001 m)。观测前需进行相关的设置,以南方RTK为例,具体如下:

1)连接主机和手薄:默认情况下软件会自动进行蓝牙连接,如果弹出提示窗口:“端口打开失败,请重新连接”,这时只需点击设置菜单下的连接仪器,再用光笔点中输入端口项,文本框中输入7(数字7取决于蓝牙搜索设备后随机分配的端口号,可以在蓝牙管理器中查看到),再点击连接按钮,就可以轻松连接手薄和主机。

2)新建工程:打开工程之星软件,点击新建工程,输入工程名和相应的参数即可。

3)网络参数设置:点击设置——网络连接,弹出网络连接对话框,点击“设置”按钮,弹出网络连接设置对话框,连接方式根据手机卡类型选择GPRS或CDMA,模式选择VRS-NTRIP,然后输入IP地址,域名,端口,用户名和密码,设置完成后点击设置按钮,提示设置成功后退出即可。该设置只需要输入一次,以后无需重复设置。

4)输入转换参数:转换参数事先已经获得,在这里只需在设置菜单下的测量参数中输入即可。

参数设置完毕后,先找一个已知点测量验证一下,如果相差很小,则可以进行观测,否则,需要重新进行相关设置。需要注意的是,每个图根点均应有两次独立的观测结果,两次测量结果的平面坐标较差不得大于±3 cm、高程的较差不得大于±5 cm,在限差内取平均值作为图根点的平面坐标和高程。

2.3 外业界址点测量

控制测量完成后,就要依据控制测量的成果数据进行界址点测量。界址点即为宅基地的特征点,测定界址点就是测定农村宅基地房屋的特征点的三维坐标。利用全站仪测定界址点的精度是非常高的,而且又简单方便,其具体操作步骤为

1)将全站仪架设在图根控制点上,对中、整平。

2)将棱镜竖直立在后视控制点上,全站仪瞄准后视进行方向定位。

3)将棱镜竖直立在界址点上,观测者利用全站仪进行观测,观测数据会自动保存到全站仪内存中。

4)画草图者根据棱镜立的位置进行草图的绘制,便于内业电脑的快速成图。

另外,界址点测量以街坊为单位进行的,要求全站仪要严格对中整平、定向,并采集定向点坐标进行检核。且至少采集上一站2个以上界址点,将两次观测数据填写到“界址点平面坐标检查表”,作为检核成果。对于一些空旷地区的界址点,可使用RTK进行数据采集。

2.4 内业地籍图绘制

此次宅基地测量选择了cass7.0进行内业成图工作。南方cass软件是在CAD平台上开发的新一代数字化成图软件,好学易用、功能强大、接口灵活、可实现快速测绘成图。在野外采集了大量的碎部点信息并画好草图后,就可以利用成图软件进行内业成图工作[3]。

具体绘图过程如下:

1)展点:用南方CASS7.0软件的“绘图处理”中的“定显示区”来控制数据在计算机窗口的显示范围即将数据中的西南角值和东北角值范围定位在计算机的窗口中,利用南方CASS7.0软件的“绘图处理”中的“展野外测点点号”,即将所有从外业采集的数据展到CASS7.0软件的平台上。

2)图形编辑:依据当天所绘草图和南方CASS7.0软件“屏幕菜单”中的各种图示进行操作,编辑主要地物,注意存盘。

3)数据检查:测量过程中难兔会出现遗漏或错误,编辑的过程也是对测量数据检验的过程,其间发现问题要共同回忆讨论解决办法,并及时回到问题地点进行重测或补测,以使地籍图符合实际。每天的测量数据都保存起来,以日期为文件名已备最后成图之用,直到数据采集结束。

4)图形整饰

为使所测地形图清晰美观,经进一步检查、修正后,再进行整个图纸的整饰工作。整饰的顺序是先图内后图外,先地物后地貌,先注记后符号。图上的地物、往记以及高程均按规定的图式符号进行注记绘制。最后注记图名、比例尺、测绘日期、测绘人员等内容,绘图工作即可完成[4],所绘图形如图1所示。

图1 地籍图

2.5 注意事项

为提高精度,利用本方法进行操作时,需要注意以下几点:

1)野外用全站仪测定界址点时,要严格对中、整平,照准后视以后,要测定后视点坐标和已知值进行比较,不要超过3 cm,确保精度。

2)利用网络RTK做图根控制时,要进行3次独立观测,最后取其平均值作为最后成果,以提高精度。

3)农村宅基地界址点尽量用全站仪直接测定,对于宅基地以内的房屋可通过拉尺子获得,以提高工作效率。

4)测完图以后要进行实地检查,查漏补缺,确保成果图准确可靠。

3 结束语

基于COBS系统的网络RTK技术的出现,标志着高精度GPS的发展进入了一个新的阶段。网络RTK具有费用低、效率高、精度分布均匀等优点,是传统的RTK技术无法比拟的。随着各地COBS系统的建立和不断完善,使网络RTK技术将在测绘领域得到更广泛的应用[5]。本文以许昌某一村庄为例,采用网络RTK和全站仪进行宅基地地籍测量,经过实践验证,该方法不仅可以明显的提高工作效率、扩大作业半径、降低作业成本,而且可以极大的减轻测量人员的劳动强度及提高定位精度和可靠性,具有一定的推广价值。

[1]刘 旭.农村宅基地调查中的关键技术研究[J].测绘与空间地理信息,2012,35(1):186-190.

[2]王红闯,程连柱.网络RTK技术在城镇地籍侧量中的应用实例分析[J].国土资源信息化,2009(4):7-8.

[3]周建郑,赵 杰. 兰考县新农村建设1:1 000地形图测绘中RTK技术的应用[J].安徽农业科学,2007,35(24):7726-7728.

[4]李新铭,钱跃磊.测绘新方法在新农村建设中的应用[J].安徽农学通报,2011(5):148-149.

[5]范文元. 基于CORS系统的网络RTK技术在城镇地籍测量中的应用[J].测绘与空间地理信息，2012,35(6):96-98.