淺析農(nóng)村土地確權(quán)測量儀器的應(yīng)用及發(fā)展李磊

1、淺析農(nóng)村土地確權(quán)測量儀器的應(yīng)用和發(fā)展學(xué) 生 姓 名： 李磊專 業(yè) 班 級： 2010級建筑工程管理 6 班指 導(dǎo) 教 師： 史衛(wèi)平完 成 日 期： 2013 年 6 月目錄摘 要 - 3 -1 RTK - 1 -1.1 基準(zhǔn)站接收機(jī)的工作原理 -. 1 -1.2 流動站接收機(jī)的工作原理 -. 1 -1.3 RTK 的使用-. .2 -1.3.1 手簿與 GPS主機(jī)的連接 -. 2 -1.3.2 連接的注意事項 -. 2 -1.4 RTK 的優(yōu)點-. .2 -1.5 RTK 存在的不足 3.2 全站儀 - 4 -2.1 南方全站儀的使用 -. 4 -2.2 索佳、南方、三鼎的不同 -. 5 -結(jié)

2、論 - 5 -參考文獻(xiàn) - 6 -摘要全站型電子速測儀 （全站儀） 和 RTK是現(xiàn)代農(nóng)村土地確權(quán)測量中的主要儀器。 以前農(nóng)村 宅基地的測量采用皮尺、度盤等進(jìn)行測量，勞動強(qiáng)度大、作業(yè)時間長、易受外界干擾。全站 儀的出現(xiàn)，很好的解決了以前測量工具的不足，操作簡單、受外界影響小，精度、可靠性、 穩(wěn)定性都有了很大的提高。 RTK突破了傳統(tǒng)坐標(biāo)放樣的缺點，觀測時間短、精度高，可以現(xiàn) 場給出精確坐標(biāo)等優(yōu)點， 它的出現(xiàn)和好的配合了全站儀的應(yīng)用， 大大提高了工作效率。 全站 儀和 RTK的使用， 還必須考慮當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境等等外界因素。 本文詳細(xì)闡述了在農(nóng)村土地確 權(quán)的大背景下，全站儀和 RTK的使用方法、作業(yè)

3、條件及其突破性發(fā)展和未來前景。農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作是在十七屆三中全會精神和 中共中央國務(wù)院關(guān)于加大 統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展力度進(jìn)一步夯實農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展基礎(chǔ)的若干意見 的大背景下應(yīng)運(yùn)而生的。 農(nóng)村 集體土地確權(quán)登記發(fā)證是對農(nóng)村集體土地所有權(quán)和集體土地使用權(quán)等土地權(quán)利的確權(quán)登記 發(fā)證。 農(nóng)村集體土地使用權(quán)包括宅基地使用權(quán)、 集體建設(shè)用地使用權(quán)等。 原始的測量工具已 經(jīng)解決不了范圍之大，精度之高的測量，因此采用高精度的儀器很有必要，全站儀和 RTK 的使用適應(yīng)了這一需求。所在實習(xí)地東營市森邁圖測繪信息開發(fā)有限責(zé)任公司，在菏澤市單縣項目和臨沂市 臨沭項目上都采用全站儀和 RTK結(jié)合測量的辦法，取得了非常不

4、錯的效果。關(guān)鍵詞：全站儀； RTK；前景發(fā)展1 RTKRTK（Real Time Kinematic ）實時動態(tài)測量技術(shù)，是以載波相位觀測為根據(jù) 的實時差分 GPS（RTDGP）S 技術(shù)，它是測量技術(shù)發(fā)展里程中的一個突破，它由基 準(zhǔn)站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈、 流動站接收機(jī)三部分組成。在基準(zhǔn)站上安置 1 臺接收機(jī) 為參考站， 對衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)和測站信息，通過無線電傳 輸設(shè)備，實時地發(fā)送給流動站，流動站 GPS接收機(jī)在接收 GPS衛(wèi)星信號的同時， 通過無線接收設(shè)備， 接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)， 然后根據(jù)相對定位的原理， 實時解 算出流動站的三維坐標(biāo)及其精度（即基準(zhǔn)站和流動站坐標(biāo)差 X、 Y、

5、H，加 上基準(zhǔn)坐標(biāo)得到的每個點的 WGS 84 坐標(biāo)，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)得出流動站每個點 的平面坐標(biāo) X、Y 和海拔高 H）。1.1 基準(zhǔn)站接收機(jī)的工作原理基準(zhǔn)站系統(tǒng)采集來自可用衛(wèi)星的原始數(shù)據(jù)， 該原始數(shù)據(jù)經(jīng)包裝后， 由串行端 口送往待命的無線電發(fā)射機(jī)。 發(fā)射機(jī)對包裝后的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行廣播， 任何接收機(jī) 都可以接收。1.2 流動站接收機(jī)的工作原理流動站電臺接收基準(zhǔn)站發(fā)來的 , 包含基準(zhǔn)站接收 GPS原始數(shù)據(jù)的信息。電臺 將收到的基準(zhǔn)站原始數(shù)據(jù)經(jīng)由串口轉(zhuǎn)往流動站接收機(jī)。 與此同時，流動站 GPS 接 收機(jī)會在其當(dāng)前位置采集本機(jī)的原始數(shù)據(jù)。來自基準(zhǔn)站 GPS 接收機(jī)與流動站 GPS 接收機(jī)的原始數(shù)據(jù)匯

6、集在流動站接收機(jī)中處理， 以計算出兩個接收機(jī)之間精 確到厘米級的基線向量。 最后，流動站接收機(jī)利用已知基準(zhǔn)站位置和基線向量來 計算流動站位置坐標(biāo)。1.3 RTK 的使用在進(jìn)行一個村子的測量前，需要對村子進(jìn)行“砸點”，隨后用 RTK進(jìn)行“踩 點”（動態(tài)測量） 。首先要架設(shè)基準(zhǔn)站， 對中、整平基座，連接好 GPS各連接線。 架設(shè)基準(zhǔn)站的要求是：高度角在 15度以上開闊，無大型遮擋物；無電磁波干擾（200 米范圍內(nèi)沒有手機(jī)信號站、雷達(dá)站等，沒有高壓線）；位置應(yīng)該比較開闊，地勢 較高為好， 與流動站之間沒有較大的遮擋物， 否則差分傳播距離迅速縮短； 在我 們進(jìn)行坐標(biāo)采集時一般在顯示 “固定解”時采集坐

7、標(biāo)，標(biāo)桿上的氣泡一定要居中， 數(shù)值越小越好，高程一般控制在 2公分以下。其它顯示還有“浮點解、差分解、 單點解、無效解”。1.3.1 手簿與 GPS 主機(jī)的連接藍(lán)牙無線連接，打開 GPS主機(jī)，雙擊手簿桌面上的“ Haidartk ”圖標(biāo)，點擊 “設(shè)置、連接”即可。手簿與 GPS主機(jī)連接正常的時候，會出現(xiàn)“已與×××建 立連接。1.3.2 連接的注意事項1、先開 GPS主機(jī)，再進(jìn)行手簿連接 2 、手簿連接前，要將端口設(shè)置為“COM”1 3、手簿與 GPS主機(jī)距離最好在 10m內(nèi) 4 、周圍30m內(nèi)無第三個藍(lán)牙設(shè)備開啟 （包 括同類手簿、 GPS主機(jī)都不能打開） 5

8、、 手簿與 GPS主機(jī)間無太大的障礙物1.4 RTK 的優(yōu)點1.應(yīng)用范圍廣： RTK可以涵蓋各種控制測量（公路控制測量、電子線路控制 測量、水利工程控制測量、大地測量），地形測圖，施工放樣，監(jiān)理，GIS 前端數(shù)據(jù)采集等諸多方面。 2. 測量數(shù)據(jù)精度高： GPS不僅能夠達(dá)到 1500 圖根控制 測量的點位和高程精度要求，而且誤差分布均勻，不存在誤差積累問題 . 完全可 以滿足大比例尺測圖的需要。 只要滿足 RTK基本作業(yè)條件， 在一定的作業(yè)半徑范 圍內(nèi)， RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級。 3. 作業(yè)效率高，測量速度 快：RTK控制測量操作簡便，機(jī)動性強(qiáng)，可以大幅度提高測量速度。從首級控

9、制 到最終成圖，實行一體化作業(yè)， 減少了傳統(tǒng)測量作業(yè)所需控制點數(shù)量和測量儀器 的搬站次數(shù)，能夠有效減輕作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度。 4. 處理能力強(qiáng)：數(shù)據(jù)采集時 無需畫草圖，碎部點的記錄特定格式存儲有點名、編碼，能被數(shù)字測圖軟件（我 們所說的 Mapgis）所識別，在進(jìn)行圖形編輯時就能很好地處理。可以邊走邊獲 取測量成果或進(jìn)行坐標(biāo)放樣。 RTK能方便地與計算機(jī)或其他測量儀器通信，比如 我們測量用的全站儀，與其聯(lián)合作業(yè)，充分發(fā)揮 RTK其他測繪儀器各自的優(yōu)勢。 5. 操作上手快操作上手快操作上手快操作上手快。 RTK技術(shù)不要求兩點間 通視，只要滿足“電磁波通視”，受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影

10、 響和限制較小。 而且只要在基準(zhǔn)站和流動站設(shè)站時進(jìn)行簡單的設(shè)置， 就可以邊走 邊獲取測量成果或進(jìn)行坐標(biāo)放樣。1.5 RTK 存在的不足最主要的局限性其實不在于 RTK 本身，而是源于整個 GPS 系統(tǒng)。GPS 依靠 的是接收從地面以上約兩萬公里的衛(wèi)星發(fā)射來的無線電信號。 相對而言， 這些信 號頻率高、功率低，不易穿透可能阻擋衛(wèi)星和 GPS 接收機(jī)之間視線的障礙物。 事實上，存在于 GPS 接收機(jī)和衛(wèi)星之間路徑上的任何物體都會對系統(tǒng)的操作產(chǎn) 生有害影響。有些物體如房屋，會完全屏蔽衛(wèi)星信號。因此 , GPS 不能在室內(nèi)使 用。同樣， GPS 也不能在隧道內(nèi)或水下使用。有些物體如樹木會部分阻擋、反射

11、 或折射信號。 GPS 信號的接收在樹林茂密的地區(qū)會很差。 樹林中有時會有足夠的 信號來計算概略位置， 但信號清晰度難以達(dá)到厘米水平的精確定位。 因此，前文 所述測量前的放點工作要注意點的位置。這并不是說， GPSR TK 只適用于四周對 空開闊的地區(qū)。 RTK 測量在部分障礙的地區(qū)也可以是有效而精確的。 其奧秘是能 觀測到足夠的衛(wèi)星來精確可靠地實現(xiàn)定位。 在任何時間、 任何地區(qū)， 都可能會有 7 到 10 顆 GPS 衛(wèi)星可用于 RTK 測量。 RTK 系統(tǒng)的工作并不需要這么多顆衛(wèi) 星。如果天空中有 5 顆適當(dāng)分布的衛(wèi)星，就可作精確可靠的定位。有部分障礙 的地點只要可以觀測到至少 5 顆衛(wèi)星

12、，就有可能做 RTK 測量。在樹林或大樓四 周作測量時，只要該地留有足夠的開放空間，使 RTK系統(tǒng)可觀測到至少 5 顆衛(wèi) 星，RTK 測量就有成功的條件。2 全站儀全站儀，即全站型電子速測儀( Electronic Total Station )。是一種集光、 機(jī)、電為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、 高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。 因其一次安置儀器就可完成該測站上全部 測量工作。全站儀廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形 監(jiān)測領(lǐng)域。在公司，國外的全站儀僅用過“索佳”這一品牌，國內(nèi)用過“三鼎光 電”和“南方”兩種。面我僅闡述南方全站儀的使用方

13、法， 其次論述一下學(xué)到的這三種儀器的不同點2.1 南方全站儀的使用農(nóng)村土地確權(quán)的測量工作， 主要采用的是坐標(biāo)測量。 將儀器安置在三角架上， 利用光學(xué)對中器對準(zhǔn)已知點， 利用圓水準(zhǔn)粗平儀器， 再次精平儀器。 數(shù)據(jù)采集圖 標(biāo)的進(jìn)入：按下 MENU鍵，儀器進(jìn)入主菜單 1/3 模式，按下 F1鍵進(jìn)入數(shù)據(jù)采集。 一般進(jìn)行一天的工作前要選擇一個文件， 在進(jìn)入南方全站儀的菜單數(shù)據(jù)采集頁面 時會讓你選擇文件， 這樣我們就可以新建一天的文件。 在其第二頁上， 有選擇文 件的圖標(biāo)字樣， 這里需要注意的是： 你可以選擇自己當(dāng)前新建的文件， 也可以選 用昨天的或者更早的文件； 比如選擇昨天的文件， 是建立在昨天從已知

14、坐標(biāo)點放 出去的點未進(jìn)行使用的前提下進(jìn)行的。 如果你想調(diào)用今天的坐標(biāo)點， 文件必須選 擇今天的文件。在數(shù)據(jù)采集頁面上，先按 F1 設(shè)置測站點，然后 F4測站，之后調(diào) 用已知點作為測站點，輸入儀器高， F4進(jìn)行記錄。退出頁面后， F2 設(shè)置后視點， F4后視，調(diào)用點作為后視點。之后直接點擊 F4測量鍵進(jìn)行定向。需要注意的是： 定向測量坐標(biāo)出現(xiàn)后，需要對厚實點的坐標(biāo)進(jìn)行核對， N方向、 E方向的坐標(biāo)控 制在 2公分以內(nèi)，高程控制在 3公分以內(nèi)。點擊確認(rèn)后，會提示你“坐標(biāo)是否自動 轉(zhuǎn)換”這時一定點擊“否”。之后就可以進(jìn)入測量模式。2.2 索佳、南方、三鼎的不同索佳作為一個日本品牌， 其打點速度、精度

15、和質(zhì)量是南方、 三鼎不能比擬的。 索佳選擇文件是在 “內(nèi)存”的界面內(nèi)， 測量前輸入已知點坐標(biāo)在 “記錄”頁面內(nèi)。 定向在“測站定向”里，調(diào)用完測站點后，直接點 F3坐標(biāo) 調(diào)用后視點。進(jìn)入測 量模式， F2測量后需要對其進(jìn)行 F4記錄。編碼的修改是在測完一個點后進(jìn)行修 改，修改的方法是按方向鍵的上鍵。 自我認(rèn)為， 三鼎光電的好處在于定向后不用 自己算誤差，儀器就給直接算出來，還有那雙軸補(bǔ)償，保證了點的精度。索佳會 用“超出”提示你架腿或者儀器已動，精度發(fā)生了變化，而南方的不會。3 RTK、全站儀的前景RTK的應(yīng)用會非常的普遍，應(yīng)用于更多的領(lǐng)域。它的前景： GPS現(xiàn)代化的實 現(xiàn)，增加衛(wèi)星的數(shù)量， GPS的精度、可靠性、 困難地段 RTK的初始能力大大提高； 多種空間資源的享用； 建設(shè)永久參考站網(wǎng)， 將有效解決 RTK的有效測程， 成果可 靠性，長距離數(shù)據(jù)通信的問題。全站儀的發(fā)展前景不可低估， 長測程無棱鏡技術(shù)、 高度集成化技術(shù)、 與圖像 相結(jié)合的技術(shù)、全自動化、國產(chǎn)化的前景。結(jié)論農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作是關(guān)乎國家利益， 土地合理有效利用的一個 必然產(chǎn)物。全站儀和 RTK的運(yùn)用方法很簡單，掌握好其原理，合理的程序順序， 就會很快的完成工作。 實踐證明，全站儀和 RTK的結(jié)合運(yùn)用， 高精度的完成