某工程征地测量中GPS(RTK)技术的应用_王超.pdf

1、 河南水利与南水北调 202 3 年 第 5 期 智慧水利某工程征地测量中 GPS（RTK）技术的应用王超（贵州省水利水电勘测设计院，贵州 贵阳 550 000）摘 要：针 对 当 前 传 统 测 量 技 术 中 所 存 在 的 征 地 测 量 图 斑 面 积 量 算、查 询 及 统 计 功 能 不 足，图 斑 属 性 管 理 效 率 不 高 等 问 题，以 贵 州省 夹 岩 水 利 枢 纽 及 黔 西 北 供 水 工 程 为 例，对GPS（RTK）技 术 的 测 量 原 理 及 优 势 展 开 分 析，并 对GPS（RTK）技 术 在 该 供 水 工 程 征 地测 量 中 的 应 用 流 程

2、 进 行 了 详 述。结 果 表 明，水 利 水 电 工 程 征 地 测 量 中 应 用GPS（RTK）技 术 后，既 能 有 效 解 决 传 统 测 量 技 术 的 弊端，较 好 弥 补 传 统 测 量 软 件 在 量 算 图 斑 面 积、查 询 统 计、管 理 图 斑 属 性 方 面 的 不 足，又 能 提 升 测 量 精 度，解 决 征 地 过 程 中 政 府、业 主及移民之间可能存在的争议。关键词：GPS（RTK）；供水工程；征地测量中图分类号：U412 文献标识码：A 文章编号：1673-8853（2023）05-0128-02Application of GPS(RTK)Techn

3、ology in Land Acquisition Survey of a ProjectWANG Chao（Guizhou Survey and Design Institute of Water Resources and Hydropower,Guiyang 550000,China）Abstract：In order to solve the problems existing in the traditional surveying technology,such as insufficient function of calculating,inquiring and statis

4、tics,and low efficiency of map spot attribute management,taking Jianyan Water Control Project in GuizhouProvince and the Northwest Water Supply Project in Guizhou Province as an example,the principle and advantages of GPS(RTK)technology are analyzed,and the application process of GPS(RTK)technology

5、in the land acquisition survey of the water supplyproject is described in detail.The results show that the application of GPS(RTK)technology in Land Acquisition Survey of waterconservancy and hydropower project can not only effectively solve the disadvantages of traditional survey technology,make up

6、 thedeficiency of traditional measuring software in measuring area,inquiring statistics,managing attribute of pattern,but also,improvemeasuring precision,resolve disputes that may exist between the government,the owners and the immigrants in the process of landexpropriation.Key words：GPS（RTK）;water

7、supply engineering;land acquisition survey1 工程概况贵 州 省 夹 岩 水 利 枢 纽 及 黔 西 北 供 水 工 程 属 于 区 域 扶 贫 开发 及 生 态 环 境 治 理 的 综 合 大 型 水 利 枢 纽。工 程 总 库 容13.23108m3，灌 区 骨 干 输 水 工 程 总 设 计 长 度 为648.20km，自 西 向 东 共承 担 着 向18 个 县 市、乡 镇 供 水 的 任 务，灌 溉 面 积 约2000hm2，供水 人 口 达 到27.70104人。夹 岩 水 利 枢 纽 及 黔 西 北 供 水 工 程 金沙 分 干 渠 建

8、设 征 地 测 量 任 务 由 贵 州 省 水 利 水 电 勘 测 设 计 研 究院 环 保 移 民 处 承 担，测 区 位 于 毕 节 市 金 沙 县 境 内，测 区 范 围 内地 形 破 碎，悬 崖 峭 壁 分 布 广 泛，山 高 坡 陡，植 被 覆 盖 率 好。2 传统方法的不足与 GPS（RTK）技术的优势2.1 传统方法的不足传 统 测 量 技 术 主 要 借 助CASS 软 件 量 算 图 斑 面 积 并 管 理 图斑 征 地 属 性。具 体 而 言，将 所 取 得 的 野 外 测 量 数 据 导 入 软 件，依 据 现 场 绘 制 的 草 图 及 制 图 规 范，绘 制 标 准

9、的 地 类 地 形 图，同时 将 各 独 立 图 斑 边 界 绘 制 为 一 条 首 尾 相 接 的 闭 合 线，以 形 成 独立 图 斑 界 限；将 其 复 制 进Excel 表 格 中 便 可 展 开 图 斑 面 积 量 算，通过在图斑旁边附加文字标记的方式展开各个图斑属性管理。这 种 传 统 测 量 技 术 及 处 理 方 式 存 在 明 显 弊 端：各 独 立 图斑 边 界 线 均 应 绘 制 成 一 条 首 尾 相 接 的 闭 合 线，相 邻 图 斑 所 共 用的 边 界 线 必 须 由 人 工 重 复 绘 制，工 作 量 大，非 常 耗 时。通 过人 工 方 式 重 复 绘 制 共

10、 用 边 界 线 时，很 难 做 到 完 全 重 合，增 大 面积 量 算 结 果 误 差。量 算 面 积 无 法 自 动 输 出 为Excel 格 式，逐个 复 制 工 作 量 大。不 具 备 图 斑 面 积 分 类 查 询 及 统 计 功 能。在 图 斑 旁 边 附 加 文 字 标 记 以 展 开 图 斑 属 性 管 理 的 做 法，使 图面负荷量增大，不利于长时间管理及存储。2.2 GPS（RTK）技术的测量原理GPS（RTK）技 术 主 要 利 用GPS 卫 星 展 开 实 时 差 分 动 态 定位及高 精度测 量，主要采 取“1+1”的测量 模式，即在测 量范围 内选 择1 个 已

11、知 坐 标 控 制 点 为 基 准 站，设 置1 台GPS 接 收 机；另 外 作 者 简 介：王 超（1987），男，工 程 师，主 要 从 事 于 测 绘 工 程工作。128 河南水利与南水北调 202 3 年 第 5 期 智慧水利1 台 接 收 机 为 流 动 站，展 开 持 续 观 测。应 用GPS（RTK）技 术 展开 征 地 面 积 测 量 时，连 续 测 量 具 体 地 块 全 部 特 征 点 和 边 界 点后，便可得出相应地块面积（见图1）。2.3 GPS（RTK）技术优势与 传 统 测 量 技 术 相 比，应 用GPS（RTK）展 开 征 地 测 量 的 优势 主 要 体 现

12、 在 强 大 的 空 间 分 析、查 询、检 索、属 性 库 管 理 功 能 及测量精度与工效高，减少征地后期争议，便于管理等方面。GPS（RTK）技 术 能 较 好 弥 补 传 统 测 量 软 件 在 量 算 图 斑面 积、查 询 统 计、管 理 图 斑 属 性 方 面 的 不 足。征 地 测 量 中 应 用GPS（RTK）技 术 量 算 图 斑 面 积 的 过 程 中，无 需 重 复 绘 制 相 邻 图斑 共 用 边 界 线，由 系 统 自 动 量 算，传 统 人 工 绘 制 的 弊 端 得 到 有效 克 服。还 能 进 行 图 斑 面 积 信 息 分 类 查 询 与 统 计，依 托 属

13、性 管理表，在降低图面负荷的同时便于长期存储管理。提 升 测 量 精 度。应 用GPS（RTK）技 术 进 行 征 地 面 积 测量 时 各 流 动 站 间 距 位 于510 m，当 流 动 站 数 量 为N 时，则 征地 面 积 可 表 示 为S=f（X1，X2，XN），其 中Xi 为 第i 个 典 型 地块 面 积。结 合 误 差 传 递 原 理，征 地 面 积 测 量 误 差 表 示 为：s=Ni=1 f Xix，其 中 x 为 各 流 动 站 测 量 点 位 精 度。将 相 关 数 据 值代 入 公 式 后，利 用GPS（RTK）技 术 分 解 细 化 征 地 面 积 的 相 对 精度

14、 可 达 到0.01%，与 水 利 水 电 工 程 施 工 测 量 规 范 所 规 定3%的调查精度相比，提高了360 倍左右。3 应用流程3.1 基准站和流动站设置基 准 站 必 须 架 设 在 上 空 开 阔，无 强 电 磁 干 扰 的 区 域，并 准确 连 接 各 仪 器 电 缆。该 工 程 以1 台GPS 接 收 机 为 基 准 站，将 投影 系 数、椭 球 参 数 等 必 要 数 据 及 参 数 设 置 输 入GPS 电 子 手 簿，用 于 点 位 坐 标 测 量 成 果 的 存 储。同 时 以1 台 或 几 台GPS 接 收机 为 流 动 站，展 开 征 地 测 量。测 量 过 程

15、 中，基 准 站 和 流 动 站 均能 接 收 卫 星 信 号，其 中 基 准 站 将 信 号 发 送 至 流 动 站，流 动 站 将所 接 收 的 信 号 和 基 准 站 信 号 一 起 传 输 至 手 簿；通 过 实 时 差 分 处理 及 平 差 处 理 得 出 相 应 站 点 三 维 坐 标、精 度 坐 标，将 结 果 与 预设数据比较后得出测量精度。3.2 点位校正GPS（RTK）测 量 技 术 采 用WGS84 质 心 坐 标 系，但 常 见 的 测量 坐 标 为 国 家 北 京1954 坐 标 系、西 安1980 坐 标 系 等。为 此，在应 用 测 量 系 统 展 开 点 位 坐

16、 标 测 量 前，必 须 展 开 坐 标 系 转 换，也就 是 点 位 校 正 过 程。可 以 采 取 的 校 正 方 法 包 括 两 种：一 是 在GPS（RTK）系 统 中 直 接 输 入 已 知 的 测 量 坐 标 系 统 以 及WGS84质 心 坐 标 系 转 换 七 参 数；二 是 依 据 已 知 控 制 点 坐 标，通 过 点 校正方式实现坐标转换。3.3 测量及编码在 确 定 出 地 块 特 征 点 及 边 界 后，通 过GPS（RTK）流 动 站 测量 地 块 特 征 点 及 边 界 坐 标。单 点 测 量 时 间 长 短 主 要 受 卫 星 数量、图 形 精 度、观 测 精

17、度 要 求 等 的 制 约。在 夹 岩 水 利 枢 纽 及 黔西 北 供 水 工 程 征 地 测 量 过 程 中，1 个 点 位 坐 标 测 量 工 作 平 均 耗时8-10s。在1 个 地 块 全 部 特 征 点 及 边 界 点 位 测 量 均 完 成 后 便 开 始编 码，借 助GPS（RTK）电 子 手 簿 测 算 地 块 面 积，录 入 系 统 后 登记 造 册，调 查 人 员 签 字 确 认。1 个 典 型 地 块 以 上 工 作 的 完 成 大约 耗 时6-10 min；1 个GPS（RTK）流 动 站1 d 可 完 成80120 个地块的测量任务。在 完 成 征 地 测 量 任

18、务 后 还 必 须 将 测 量 成 果 导 入 系 统，并 在原 始 地 形 图 上 绘 制 调 查 地 块，展 开 不 同 地 块 权 属 及 属 性 的 数 字化 处 理，最 终 形 成 工 程 征 地 地 理 信 息 指 标 数 据 库，作 为 工 程 基础资料的重要组成部分。4 应用效果该 供 水 工 程 应 用GPS（RTK）技 术 展 开 征 地 测 量 后，调 查及 测 量 工 作 取 得 了 较 好 成 果，约671.33 hm2的 土 地 调 查 及 测量 工 作 仅 耗 时71 d，得 到 相 关 部 门 及 群 众 的 普 遍 认 可，效 果良 好。夹 岩 水 利 枢 纽

19、 及 黔 西 北 供 水 工 程 建 设 征 地 主 要 涉 及 毕 节市 新 城 区、赫 章、纳 雍、织 金、大 方，金 沙、黔 西 七 县（市）及 遵义 市 中 心 城 区、仁 怀 市、遵 义 县 县 城 等18 个 城 市 区 县，总 征 地面 积 约799.47hm2，其 中 陆 地671.33hm2，水 域128.33hm2。在测 量 过 程 中 对 各 类 用 地 的 所 有 指 标 均 展 开 了 调 查 和 细 化，达 到了 工 程 所 在 地 人 民 政 府 及 建 设 主 管 部 门 对 工 程 建 设 用 地 初 步设 计 审 查 的 基 本 要 求。对 测 量 成 果

20、汇 总 后 看 出，分 解 后 的 最 小地 块 面 积 达 到0.01 hm2，测 量 精 度 达 到 厘 米 级。在 征 地 过 程中，移 民 对 各 自 地 界 确 认 后 才 展 开 地 块 面 积 测 量；在GPS（RTK）流 动 站 进 行 特 征 点 及 边 界 坐 标 测 量 期 间，涉 及 的 地 块 权属 人、地 方 政 府、业 主 方 等 均 全 程 参 与 测 量，保 证 了 测 量 过 程 的公开性与公正性。5 结论综 上 所 述，应 用GPS（RTK）技 术 进 行 的 征 地 测 量 为 夹 岩 水利 枢 纽 及 黔 西 北 供 水 工 程 征 地 工 作 的 顺

21、 利 完 成 提 供 了 重 要 保证，也 为 工 程 建 设 任 务 的 顺 利 展 开 提 供 了 前 提。文 中 的 研 究 结果 也 为GPS（RTK）技 术 在 土 地 调 查 及 测 量 中 的 应 用 指 明 了 方向，国 土 资 源 管 理 部 门 从GPS（RTK）定 位 中 获 取 精 确 高 效 的 土地 资 源 数 据，可 作 为 土 地 资 源 高 效 率 开 发 利 用 的 基 础 资 料；将GPS（RTK）定 位 技 术 更 新 应 用，在 水 利 水 电 工 程 建 设 征 地 移 民安 置 工 作 及 土 地 调 查 中 发 挥 出 更 加 高 效、快 捷 的 测 量、信 息 化管理等功能。参考文献：1 何 仕 强，胡 君 杰，薛 舜，等.RTK 技 术 在 土 地 分 解 细 化 工 作 中的应用 J.云南水力发电，2021，37（7）：17-20.收稿日期：2023-2-16编辑：刘长垠 侯鹏松图 1 GPS（RTK）征地测量原理示意图129