采用GPS.RTK及全站仪实施新农村建设地形测量

摘要：结合我县新农村建设地形测量项目，阐述采用静态GPS在精化大地水准面基础上实现首级控制测量，RTK实时布测图根，以及采用RTK辅以全站仪进行地形数据采集的新型地形测量方法。

关键词：采用GTS、RTK全站仪等现代科学技术实现新农村地形测量

引言：《海峡西岸社会主义新农村建设规划纲要》中提出：要加强农村基础设施和人居环境建设，推进建制村重组整合和中心村建设，要建设，先规划，要规划，先要有地形图，由于村庄散落，控制点稀少，给新农村地形测量带来很大难度。

1、项目目标

顺昌县总面积1985平方公里，辖双溪街道办事处一个，乡(镇)十一个，散落的村庄还有118个，以前的村镇规划所用的地形图都是指北针加小平板测绘，精度差，已不能用。新一轮的村镇规划就是要按照上级的布署，要高起点，高要求建设现代化新农村。

测量项目目标有：

1)利用C级GPS控制网点0014.0036.077P.078P在所测量的村、镇建立D级GPS控制网。

2)按先乡(镇)，后村庄，急用先测的原则完成地形测量。

3)争取“十一五”完成各乡、镇所在地及部分村庄地形图。

4)力争“十二五”全面完成新农村地形测量工作，做到“一县一图，一乡一图，村村有图”。

2、技术路线

以福建省C级GPS控制网点0014.0036，077P.078P为基础(该成果属1980西安坐标系和85高程基准)。RTK实时测量图地点三维坐标，此时图根点已无需和控制点角视，只要将机站架设在远离高压线，电磁波干扰并且高而空旷的地方，流动站通过天线设置或拨号接收基站发送的改正数和直接卫星信号，便可很快测定待测图根点坐标，再利用RTK直接采集细部点坐标，RTK采集不到的则采用全站仪全野外数字采集地物数据，达到快速完成新农村地形测量。

3、新农村地形测量的实施

3.1测区概述

测区位于福建省中部偏北。测区内大部分为村镇密集居民区。测区地形以低山丘陵为主，年平均气温18.5℃，年均降水量在1700mm左右，主要河流金溪、富屯溪，为闽江三大源之一。测区内鹰厦铁路、国道316、省道204和县道构成主要交通网络，交通尚属方便。

测区范围：东经117°29°～118°14°、北纬26°38°～27°12°，任务遍布顺昌县的洋口镇、元坑镇、大干镇、埔上镇、洋墩乡、岚下乡、仁寿镇、高洋乡等8个乡镇16个村(其中元坑镇区4个村)；测图面积为11.15km2。(其中元坑镇区2.43km2)，测区共有1：1000自然图幅计105幅(其中元坑镇区16幅)。

3.2已有资料的利用

3.2.1

总参测绘局测制的1：5万地形图以及福建省测绘局测制的1：1万地形图作为本测区技术设计、控制点选埋、图幅分幅及作业计划参考。

3.2.2

测区内的福建省C级GPS控制网点0014.0036、077P.078P，成果属1980西安坐标系、高斯一克吕格投影3。带坐标，中央子午线为117°，作为本测区平面控制起算。

3.2.3

福建省c级GPS控制网点0037、077P等点，高程成果属1985国家高程基准，作为本测区高程控制起算。

3.3作业依据和技术规定

3.3.1

《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB／T 18314—2001)，以下简称《GPS规范》。

3.3.2

1999年中华人民共和国建设部颁布的《城市测量规范》(CjJ8—99)，以下简称《规范》。

3.3.3

国家技术监督局1995年9月15日发布的《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》(GB／T7929—1995)，以下简称《图式》。

3.3.4

《福建省1：500、1：1000、1：2000基本比例尺数字地形图测绘技术规定》，以下简称《规定》。

3.3.5

特别要求：地下光缆、农村古树名木及风水林要表示。

3.4D级GPS平面控制测量

3.4.1

本测区根据实际情况，按照《规定》要求，布设D级GPS控制点作为本测区各行政村的首级测量控制网。D级GPS平面控制网，以福建省C级GPS控制网點0037、077P等为起算点，采用边连接式进行布设，元坑镇区布设了6个D级GPS(YK01-YK06)，其余的以行政村为单位进行布设，布设30个D级GPS控制点，大干村、口前村、谟武村等3个村庄较大，每个村布设4个D级GPS控制点，其余9个村每个村布设2个D级GPS控制点，D级点的点号为行政村汉语拼音首个字母加流水号表示，如：大干村(DG01、DG02)，将军村(JJ01、JJ02)。

3.4.2

D级GPS控制点的选埋

D级GPS控制点均选埋在村庄水泥路上，采用“十”字样的特制铆钉作为中心标志，埋设于水泥路面并用水泥浇灌坚固，中心标志四周加刻20cm×20cm边框，并标注点号。

3.4.3

外业观测

D级GPS控制点外业使用6台套GPS接收机：2台TrimbID 5800(No：4345128526、No：4345128535)、2台TrimbID 5700(No：0220280310、No：0220283952)、2台TfimbID R8(No：4749142111、4750142524)进行观测，同步观测的时间≥45min，卫星高度角≥15。有效观测卫星数≥4颗，数据采样间隔为15秒。外业操作及记录均按《GPS规范》规定执行。

3.4.4

平差计算

D级GPS控制网内业平差计算使用TrimbID随机解算软件TrimbID GDomatics OfficD进行基线解算和网平差计算。元坑镇区控制网共处理了16条基线，平差计算时首先先在WGS-84坐标系统下进行无约束平差，在确定的有效观测量的基础上，利用0037、077P等点的已知坐标和高程进行三维约束平差。经平差计算，各控制网中GPS网边长相对中误差最大为1／1：96948，最小为1／3977128(允许为1／20000)，最大点位误差为0.007m(允许为0.050m)，精度满足《GPS规范》和设计要求。其它村进行全网数据处理计算，共处理了110条基线，平差计算时首先先在WGS-84坐标系统下进行无约束平差，在确定的有效观测量的基础上，利用0037、077P等点的已知坐标和高程进行三维约束半差。经平差计算，各控制网中GPS网边长相对中误差最大为1／23269，最小为1／2740825(允许为1／20000)，最大点位误差为0.041m(允许为0.050m)，精度满足《GPS规范》和设计要求。

3.5高程测量

该项目测区分散，测区高程按《规定》要求采用GPS拟合高程，D级GPS网采用0037、077P的己知高程进行约束平差，求出各GPS点的拟合高程。

3.6地形测量

3.6.1

图根点控制测量

(1)元坑镇区图根控制点是在D级GPS点YKO1-YK06的基础上，采用全站仪对全测区进行图根加密，共施测了679个图根导线点(其中图根埋石点为23个)。其余各个村的图根控制点是在各个村D级GPS点的基础上，以村为单位，分别布设，共施测了902个图根点(其中图根埋石点为108个)。

(2)全野外数字测图施测的村庄图根点的编号是以英文字母T加阿拉伯数字按流水编号，如：T1、T2、……。

(3)位于土质地面的图根点埋石点使用混凝土浇灌标石予以埋设；位于水泥和沥青路面的图根点埋石点使用特制铆钉作为中心标志外加刻12cm×12cm的边框予以埋设。

3.6.2地形测图

(1)一般规定

本测区地形测图比例尺为1：1000，基本等高距为1.0m。1：1000地形图采用规格为50cm×50cm的正方形分幅，各村地形图的编号为“乡镇名”+“村名”+流水号1、2、3……，编号连续，没有跳号。(如：大历乡大历村1)。

(2)数字化外业测图

外业数掘采集时用全站仪采集地形、地物要素点，施测一级地物点的测站一般以控制点为基础，个别凹角和一些隐蔽性的角点采用其他交会方法进行施测。外业采集的数据通讯到计算机进行基本的机助成图后输出草图到实地调注各图形元素的属性，内业依据工作草图在计算机上处理完成完善成果。

地形图上各要素按照《图式》规定执行，测区烤烟房众多，原则上烤烟房按简单房屋表示，并加注(烟)，个别图面地物地貌密集处没有注记。数字地形图图层分层按照《规定》和《设计书》执行。

3.7质量保证措施：

3.7.1质量监控和一级检查：

在作业过程中，项目技术负责人和质检员根据技术要求对作业小组严格进行质量和进度监控，及时发现作业中的技术及质量问题，并及时整改。作业小组成果自检后及时提交分院一级检查，分院同样按照《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》要求對成果进行100％检查，并反馈作业小组进行修改。

3.7.2二级检查：承担项目的总工办检查

3.7.3三级检查：由省质检站检查

结束语

采用GPS、RTK，全站仪及内业平差，成图软件等现代科学技术建立了全县测量控制网，完成了有史以来第一张村、镇地形图，满足新农村的规划建设，土地利用，建设项目的报批的需求，有着十分重要的意义。

参考文献：

[1]徐绍铨，张华海，杨志强，等，GPS测量原理及应用[M]，武汉：武汉大学出版社，2003，1.

[2]国家标准《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB／T18314-2001)，

[3]国家标准《国家三、四等水准测量规范》

(GB 12898-91).

[4]刘基余，李征航，王跃虎，等，全球定位系统原理及其应用[M]，北京；测绘出版社，1993.

[5]于小平，小区域GPS高程拟合方法精度研究[J]，世界地质，2006，25[2]：208-212

【作者简介】：

范文成，生于1955年，男，大专学历，工程测量专业、测绘工程师。

现任顺昌县国土资源局测绘管理所所长，长期从事测绘及测绘管理工作。