文/盧宗壽 廣西壯族自治區(qū)國土資源規(guī)劃院　廣西南寧　530000

土地勘測控制測量方法探討

文/盧宗壽 廣西壯族自治區(qū)國土資源規(guī)劃院廣西南寧530000

土地勘測工作涉及面廣，地形條件復(fù)雜，給前期控制點布設(shè)及測量帶來了一定的困難，本文作者結(jié)合自身多年的土地勘測工作經(jīng)驗，淺談土地勘測控制測量的幾種方法。

土地勘測控制測量；GNSS

1、前言

土地勘測是國土資源行政主管部門用地審批和地籍管理等提供科學(xué)、準確的基礎(chǔ)資料而進行的技術(shù)服務(wù)性工作。在土地勘測過程中要得到科學(xué)、準確、規(guī)范的基礎(chǔ)勘測資料，前期控制測量所采用的方法必須科學(xué)合理，測量精度必須有保證。

2、土地勘測控制測量方法

三角測量、導(dǎo)線測量、三邊測量等都土地勘測控制測量傳統(tǒng)的方法，近年隨著衛(wèi)星定位迅猛發(fā)展，GNSS網(wǎng)、GPS RTK、CORS等都成為了土地勘測控制測量的主力軍。平時工作中用得比較多的是GNSS控制網(wǎng)、全站儀導(dǎo)線控制測量、GPS RTK控制測量、CORS控制測量等。

2.1GNSS控制網(wǎng)

GNSS控制網(wǎng)通常用于項目首級控制網(wǎng)的布設(shè)，控制網(wǎng)布設(shè)應(yīng)首先收集測區(qū)范圍內(nèi)及周邊的高等級控制點資料，并進行實地探勘，確定哪些控制點可以作為起算點。

（1）起算點資料收集和實地踏勘。C級、D級、E級GPS控制點及施測的高等級控制點均可作為起算點，需要當?shù)販y繪行政主管部門提供。收集到起算點資料后，到實地進行踏勘，核實控制點是否被破壞、周圍環(huán)境能否滿足GNSS觀測要求、汽車通行狀況等信息，確定控制點是否能用作起算點。

（2）控制網(wǎng)布設(shè)、實地選點埋石?？梢岳?：50000萬地形圖、百度地圖、谷歌地圖的資料作為底圖進行控制網(wǎng)布設(shè)，著重考慮控制網(wǎng)的基線長度、點位交通情況、控制點密度等方面，確保滿足設(shè)計書規(guī)定的各項指標，又便于實施。室內(nèi)選定點位后，方能到實地選點埋石。在實地選擇埋石點位置應(yīng)滿足以下要求：

1)點位周圍應(yīng)便于安置接收設(shè)備和全站儀觀測操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物的高度角不宜超過15°。如有障礙物且高度角高于30°時，其水平投影累計不應(yīng)超過120°。

2)遠離大功率無線電發(fā)射源和微波無線電信號傳送通道（如電視臺、電臺、微波站、雷達站等），其距離不得小于200米；點距1KV及以下的高壓線信號傳送通道不應(yīng)少于10米；距1KV以上至35KV的高壓線信號傳送通道不應(yīng)少于30米；距35KV以上的高壓線信號傳送通道不得少于50米。

3)附近不應(yīng)有強烈反射衛(wèi)星信號的東西和障礙物。

4)交通方便，并有利于其他測量手段擴展和聯(lián)測。地面基礎(chǔ)牢固穩(wěn)定，易于樁點的保存。

（3）GNSS觀測。采用靜態(tài)GNSS控制測量時，控制網(wǎng)分布較廣，基線長短不一，觀測時應(yīng)根據(jù)基線長度合理安排觀測時間，一般不少于45分鐘，如果基線較長適當延長觀測時間。應(yīng)利用雙頻GNSS接收機觀測，單頻數(shù)據(jù)無法進行電離層改正，精度難以達到要求。

（4）GNSS控制網(wǎng)平差計算。GNSS控制網(wǎng)平差流程一般為：基線解算、重復(fù)基線比較、基線閉合環(huán)計算、三維無約束平差、三維約束平差、二維約束平差。需要注意的是，進行三維約束平差的目的是為了獲取控制點精確的WGS84坐標，便于利用精化大地水準面模型計算控制點正常高。

（5）控制點正常高獲取。利用精化大地水準面模型計算控制點正常高。精化大地水準面模型轉(zhuǎn)換精度需滿足土地勘測項目需求。

2.2全站儀導(dǎo)線控制測量

全站儀導(dǎo)線控制測量是在地面上選擇一條適宜的路線，在其中的一些點上設(shè)置測站，采用全站儀測邊及測角方式來測定這些點的水平位置的方法；也可布設(shè)成導(dǎo)線結(jié)點網(wǎng)進行平差。主要技術(shù)要求如下：

（1）采用全站儀測距導(dǎo)線網(wǎng)施測時，導(dǎo)線（網(wǎng)）主要技術(shù)指標應(yīng)符合下表要求。

導(dǎo)線網(wǎng)主要技術(shù)指標

垂直角采用中絲、對向觀測法；距離雙程觀測。

（2）二級導(dǎo)線宜布設(shè)成網(wǎng)狀或附合形式,圖根導(dǎo)線以布設(shè)附合導(dǎo)線為主。導(dǎo)線布設(shè)成網(wǎng)時，導(dǎo)線節(jié)的邊數(shù)和距離不應(yīng)大于相應(yīng)等級附合導(dǎo)線的0.7倍。

（3）導(dǎo)線相鄰邊長之比不宜超過1/3；遇特殊情況時，附合導(dǎo)線的總長和邊數(shù)可放寬至1.5倍，但其絕對閉合差不應(yīng)大于26cm，附和導(dǎo)線的邊數(shù)不能超過12條。

（4）當附和導(dǎo)線長度短于長度的1/3時，導(dǎo)線全長的絕對閉合差不應(yīng)大于13cm。

（5）個別地方布設(shè)圖根閉合導(dǎo)線困難時，也可布設(shè)測支導(dǎo)線，但支導(dǎo)線邊數(shù)不得多于4條，首站觀測兩個已知方向，水平角觀測一測回、距離、垂直角往、返各測一測回。

（6）個別困難地方圖根導(dǎo)線可附合三級。測距導(dǎo)線外業(yè)觀測技術(shù)指標見下表。

測距導(dǎo)線外業(yè)觀測技術(shù)指標

2.3GPS RTK控制測量

GPS-RTK技術(shù)結(jié)合了GPS測量技術(shù)和一些數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的精華，是GPS測量技術(shù)的一個新的起點。RTK是一種實時差分的GPS測量技術(shù)，通過載波相位測量，接收機的設(shè)置在基準站進行，通過連續(xù)觀測所有的可見衛(wèi)星，將這些觀測到的數(shù)據(jù)來實時的傳送到觀測站。在觀測站中，衛(wèi)星信號和基準站的觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾PS接收機中，根據(jù)相對定位的原理算出整周模糊度未知數(shù)，然后進一步計算用戶站的三維坐標及其精度，并把他們實時的顯示出來。這就實現(xiàn)了實時監(jiān)控，判定基準站和用戶站的觀測成果質(zhì)量和計算結(jié)果是否成功，從而降低了冗余觀測量，減少了觀測時間和不必要的數(shù)據(jù)處理。

GPS RTK控制測量技術(shù)要求如下：

（1）點位上空沒有遮掩物，比較適合GPS觀測。

（2）實施多點校正：用以校正的點必須經(jīng)過GPS靜態(tài)測量和幾何水準測量的高一等級以上的點（如四等點或一級點）。

（3）觀測之前，先利用周邊3個已知點進行檢核，各坐標分量較差均小于2cm后才能實施流動觀測。

（4）觀測時，有效衛(wèi)星數(shù)大于5，觀測時間為3秒，觀測次數(shù)為3次，支桿高度小于2.5米，大于1.5米，對中誤差小于5mm，點內(nèi)符合精度Mp＜4cm，Mv＜4cm。

（5）觀測必須擺三腳架對中整平或帶支撐腳的支桿。

（6）觀測成果直接記錄于終端中。點校正參數(shù)作為成果提供。

2.4利用CORS進行土地勘測控制測量

CORS是連續(xù)運行基準站參考運行系統(tǒng)，是一種網(wǎng)絡(luò)RTK定位的模式，他通過多基準站的網(wǎng)絡(luò)，將區(qū)域內(nèi)的一些連續(xù)運行的參考站點進行組網(wǎng)，比傳統(tǒng)的單站RTK模式精度要高了許多，從而實現(xiàn)了區(qū)域?qū)嵤y繪的無縫覆蓋。從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的角度來分析，CORS查分定位服務(wù)系統(tǒng)分為以下幾個模塊：參考基準站網(wǎng)模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊，系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與監(jiān)管模塊，用戶應(yīng)用模塊等。

3、土地勘測控制測量實際運用

在實際的土地勘測項目中，地形環(huán)境復(fù)雜多變，往往通過某一種控制測量方法不一定能達到控制測量的要求，需采取兩種或多種方法才能解決實際工作問題。在現(xiàn)實工作中我們主要以GNSS網(wǎng)進行首級控制網(wǎng)布控，利用GPS RTK、CORS系統(tǒng)進行圖根控制測量，當局部區(qū)域沒有GPS信號或者沒有CORS服務(wù)時，需要采用傳統(tǒng)的全站儀導(dǎo)線控制測量方法進行控制測量；靈活選用各種控制測量方法互相配合使用，提高工作效率，保證測量精度。

結(jié)束語：

社會在不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在進步，測量設(shè)備及測量方法也在不斷完善；土地勘測測量方法也將隨著前進的步伐越來越先進，越來越科學(xué)；讓測量工作者盡量少的進行高強度的外業(yè)工作，實現(xiàn)測量工作自動化、智能化、內(nèi)業(yè)化，是我們共同的目標。

[1]喬仰文、趙長勝，GPS衛(wèi)星定位原理及其在測繪學(xué)中的應(yīng)用，教育科學(xué)出版社，2003.

[2]李征航等，GPS測量與數(shù)據(jù)處理，武漢大學(xué)出版社，2005.

[3]孔祥元、郭際明，控制測量學(xué)，武漢大學(xué)出版社，2006.

[4]張振勇、王剛，CORS系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗談[J]，中國科技信息，2011.

[5]鐘少波，基于礦山地形測量案例的RTK一體化技術(shù)研究[J]，科技資訊，2011.

[6]格里森，GNSS應(yīng)用與方法，電子工業(yè)出版社，2011.