网络RTK与全站仪联合测绘在农村宅基地确权中的应用

周 聪

喀什市规划设计研究院，新疆喀什 844000

根据 《中共中央国务院关于加大统筹城乡发展力度进一步夯实农业农村发展基础的若干意见》 （中发〔2010〕1号） 和国土资源部、财政部、农业部 《关于加快推进农村集体土地确权登记发证工作的通知》 （国土资发〔2011〕60号） 文件精神，近年来全国都在开展农村宅基地确权发证工作。

农村宅基地是为了满足农村居民生产生活需要而由村集体划定的用于居住、庭院经济发展的土地，其中有住房、厨房、用于养殖或种植的构筑物，其面积不固定，是农民的生活保证与生产资源。提高宅基地的管理水平有利于提高农村居民的生产生活质量，有利于社会主义新农村的蓬勃发展，也有利于土地的集约利用、合理调配。目前，社会经济发展加快，农村人口流动加剧，新建住房增多，宅基地划分情况复杂，需要通过农村在基地确权发证工作来摸清农村建设用地基本情况，维护农村居民的合法权益，促进农村经济发展与社会稳定。农村宅基地确权发证工作主要包括土地权属调查、地籍测量、农村宅基地数据库建设、土地登记发证等。

地籍测量工作是地籍管理和地籍信息系统建设的基础，在地籍测量土地状况利用调查中，查清各类土地的分布和利用状况需要有一个准确的定位。但由于土地本身比较复杂，因此工程量庞大，需要一个快速和准确的测量方法。随着新的测绘仪器的出现、测绘手段的更新与测绘精度的提高，以往的地籍测图方法已逐渐被数字化测图所代替。数字化测图由多种手段，其中网络RTK与全站仪为其中技术成熟且常用的手段。本文将探讨在宅基地确权中，如何将全站仪和网络RTK合理有效地组合，实现其优势互补，达到观测成果的无缝链接，实现对于树木较多或房屋密集的村庄等观测环境确权测绘的目标。

1 技术特点

农村路网密集，行道树多为高大乔木，房屋类型多样，高低错落，通视条件差，卫星信号在建筑群或树木茂密处微弱，只使用网络RTK与全站仪中的一种容易被其缺点所制肘，使用两种仪器联合测图，能够取长补短，极大提高工作效率。

1.1 网络RTK测量原理

网络RTK，摒弃了以前GPS单基站加移动站测图的模式，将一个区域内的所有的RTK基准站由数据交换网络联合起来组成一个统一的地面控制网络，为流动站提供多方位的数据支持，极大拓展了流动站的作业半径，GPS的应用更灵活，可靠性和精度进一步提高，避免了在一个大区域内反复架设基站，采集控制点数据的重复工作。网络RTK的基本原理是在一个相对广阔的地域内稀疏均匀的架设多个基准站，由数据网络将这些基准站相互连接，构成基准站网，该基准站网连接到后台服务器，进行卫星数据的实时差分计算，并由多个基准站将这些计算数据发送给该区域的RTK流动站进行测量成果修正。网络RTK较以前的单机站RTK最大的优势在于其有效距离大大的扩大了，可达上百公里，定位精度任然较单机站相同或更高，能够达到厘米计。通常基准站网由三个或三个以上的固定基准站构成，每个基准站都与其他基准站都有单独覆盖或共同覆盖的区域，数据传输网络使其共同组成一个整体[1]。

1.2 全站仪测量原理

全站仪是一种将传统测量经纬仪与机电、计算机结合的新型测绘仪器，是将测绘距离 （斜距、平距） 、高差、水平角、垂直角等功能集合于一体的测绘仪器。它的基本测量原理就是电子测距技术和电子测角技术。

实际操作中将全站仪架设在控制点上对中整平，选定相应的测量模式，输入设站点与定向点的坐标、仪器高、觇标高，照准另一定向控制点以完成设站操作，照准目标点上的觇标棱镜，进行测量，全站仪就会根据反射回来的电信号自动计算目标点的坐标值[2]。

1.3 测绘方法选择

在农村地籍测绘中，全站仪在通视方面受限严重，在建筑物测点受到遮蔽的情况下，往往要换好几个测站点才能测完目标地物，但在通视的情况下，工作效率较高。网络RTK在卫星信号与网络信号方面受限，在树林茂密或建筑物高大稠密区域卫星信号屏蔽严重，在边远地区网络数据信号较弱，这种情况下测点花费时间较多。

考虑在农村地籍测绘中将两种设备结合使用，在无遮蔽的区域用全站仪进行目标点测绘，需要的人员少速度快，精度高；在通视不好的区域，交替使用全站仪与网络RTK，可以解决全站仪多次设站布设支导线的麻烦，RTK可以随时为全站仪进行图根控制点测量，提高效率[3]。

2 网络RTK与全站仪在农村宅基地确权中的应用

2.1 项目概况

本项目涉及的工程为喀什地区某县市农村宅基地确权发证的重要部分，主要包括权属调查、地籍图测绘、确权、发证等工作。涉及10余个乡镇、70km2、近8万余户村庄宅基地确权测绘，测区均匀分布在1000km2的区域内。

2.2 联合作业流程

（1） 测区控制。项目提供了覆盖测区的70余个D级GPS控制点可作为求取网络RTK参数起算点使用。网络RTK测量，获得的坐标是WGS84下的成果，而农村宅基地确权需要2000国家大地坐标系成果，可利用控制点解算七参数，根据误差分析并剔除粗差或精度不高的个别点，利用RTK手簿根据七参数模型进行测量，即可得到目标点坐标。

（2） 工作平面图测绘。工作开始时应对测区内地物进行全野外测绘，本测区界址点大部分为土坯墙墙角或栅栏，农村的房屋、围墙等建筑物施工不规范，几何形状不规则，房角、围墙角等上下投影不垂直，且被树木遮挡；另外，由于信号塔较少，网络信号干扰、屏蔽情况严重。这些都为使用网络RTK施测带来困难，网络RTK即需要接受卫星信号，也需要接受无线数据信号，在遮蔽严重的区域存在信号弱或者无信号现象，测绘数据就会出现差分解或浮点解甚至无解，数据精度无法得到保证，因此，在测绘时采用网络RTK与全站仪联合测量作业，发挥两种设备的长处，做到两种仪器的优势互补，在保证数据精度的同时，提高工作效率，节省大量的人力、物力。通过实践发现，在网络RTK与全站仪共同作业前，一个测量小组单使用全站仪测绘1km2宅基地平面图 （不含确权工作） 需要时间35～45d，而现在只需要20～30d。

（3） 界址点测绘。工作平面图测设完成后，依据该图组织开展土地权属状况调查、界址调查，预编宗地代码，填写地籍调查表，绘制宗地草图，完成土地权属调查。在土地权属调查基础上，利用网络RTK结合全站仪，以解析法进行全野外界址点测量。在施测区域内根据地形地貌复杂程度以及建筑物密度等环境指标进行作业区划分，在通视条件差、卫星信号好的范围内利用网络RTK进行碎部点采集，在卫星信号差的范围，选取满足要求的图根点，由网络RTK采集图根点坐标作为全站仪工作起算数据，再由全站仪进行碎部点测绘，通过两种两种仪器的联合施测，每天每个测量组能进行约50户的宅基地确权测绘工作。

（4） 质检结果分析。以村为单位进行质量检查，测点采样采用网络RTK进行施测，采样点采取3次观测，求平均值的方法进行。对全站仪界址点测点与网络RTK界址点测点进行分别采样。检查结果见表1、表2。

表1 全站仪测点点位中误差

表2 网络RTK测点点位中误差

此精度可以满足地籍图明显界址点的各项精度要求[4]。

3 网络RTK与全站仪联合作业优缺点

3.1 优点

（1） 精度高，作业半径大。网络RTK可快速测定目标点的坐标并通可通过多次采集的方式进行检验，用网络RTK采集数据相邻点误差与点位较差均为随机误差，分布平均，不产生累积且无传导性，减少了人为因素的偶然误差，成果可靠。网络RTK覆盖范围上百公里，无需像传统的GPS单基站那样在大测区内分若干个小的控制区域单独设站，节省了人工。

（2） 效率高，人员组织合理。用网络RTK在开阔的区域进行数据采集，节约人力效率高；在通视情况不佳的测区，按实际情况将全站仪与网络RTK配合使用，网络RTK可以随时为全站仪提供图根点数据，避免单独使用全站仪进行支导线测量，提高效率。在仪器充足的前提下，可以给一个测量小队安排一台RTK和一台全站仪；在仪器紧张的时候，可以将全站仪和RTK分别成立测量小组，由项目负责人现场调度分配测区。这样可根据实际情况充分节约人力。

3.2 实际作业中的不足及解决办法

（1） 网络RTK 测量时数据传输容易受到电磁干扰，且多数网络RTK的数据传输依赖各大电信运营商，在信号塔稀疏的地方容易造成信号断链。同时网络RTK也接受卫星信号，与传统GPS一样容易受到多路径效应影响与电离层波动等影响。这些影响都容易造成偶然误差，要消除这种影响可以在测绘开始时就在已知点上进行测绘，检查测绘结果与已知数据是否一致，对于测绘时产生的数据，也可抽取一些在不同的时段进行二次测量，以核对测绘数据是否正确。

（2） 全站仪测图中较为容易出现的问题有：起始坐标录入错误；测量目标点距离超过规范要求的最大测程；两个图根点距离过短，导致短边定向；同一侧段出现盘左盘右同时读数等。这些问题需要测绘人员在测量过程中时刻注意。

4 结语

网络RTK是近年来新兴的测量手段，该技术可以全天候作业，受地域影响较小，无误差累计；全站仪测量精度受天气、遮蔽、电磁等影响小。两者联合施测，在提高了作业效率的同时降低了成本，在农村宅基地确权测量中具有明显优势，缩短了工作周期，为农村地籍调查的高精度测量提供了一种较好的技术手段，具有很大的优越性和广泛的应用前景。

[1] 何宏.网络RTK解决方法研究[J]. 测绘与空间地理信息，2015，38（11）：139-141.

[2] 周俭清. 全站仪对边测量原理及精度分析[J]. 北京测绘，2005（3）：50-52.

[3] 杨林鸽，冯辉. 利用RTK和全站仪进行河道横断面测量的应用和误差分析[J]. 测绘与空间地理信息，2014，37（2） ：211-213.

[4] TD/T 1001-2012,中华人民共和国国土资源部[S].