RTK在农村土地确权中的应用

PAGEPAGE15题目：RTK在农村土地确权中的应用专业：测绘工程【摘要】本文是在了解RTK技术原理以及简要介绍农村土地确权工作内容的基础上，针对RTK应用在土地确权外业测量中遇到的一些问题进行探讨和分析，通过实习的工作实例，总结了RTK工作中的作业过程，并且对比了土地确权的应用精度，可行性，可靠性等问题进行了研究，对传统的测量方法进行对比，可以看出，RTK技术应用在土地确权中，可以很大程度上提高了工作效率，降低了测量的成本，也减少了工程所需时间。此外，在RTK技术应用的过程中，对于问题总结和分析做出的改良测量方案，对RTK在土地确权的应用提供了很好的技术和理论支持。【关键词】RTK：农村土地：土地确权目录TOC\o"1-3"\h\u29163引言 4210541RTK概述 4175871.1RTK系统的组成 4193861.2RTK定位原理 444541.2.1RTK工作原理 536611.3RTK的误差来源 5213201.4RTK技术的测量精度 684381.5RTK系统正常运行时需要的条件： 6130542RTK在农村集体土地确权中的应用 6227522.1.集体土地确权中的应用的任务 6111942.2RTK在农村集体土地确权中的依法依规原则： 672663实例分析 7109343.1准备工作 7192013.2工作流程 89533.3成果展示 8231604.发展方向 14108655.结束语 15309986.致谢词 15245497.参考文献 16

引言土地权属是指土地产权的使用权和归属权。我国土地况，为日后发放农村集体土地证提供依据，同时为国家摸清集体土地家底。同时利用法律手段明确农民合法土地权益，有效保护农民的根本利益。在农村集体土地确权登记的测量工作权属分为使用权和所有权两种。农村集体土地确权主要目的获取集体土地的位置、面积、权属信息和土地使用情中，我们时常碰到宗地地块面积大、界址点不清楚、界址线距离远和人为因素等实际问题，假如用全站仪进行数据采集，会面临着控制网的布设要求高，而且操作复杂效率低，所以难以实现。若采用RTK接收机和测图软件配合的方法，不仅可以减少控制点的布设，因此其测量效率会大大提高，这使得工程步入到快速，精确的状态。1RTK概述RTK技术是一种载波相位差分技术，简单的说是时刻处理两个不同测站的载波相位观测量的差分方法，属于GPS动态测量方法，在野外定位精度能达到厘米级别[1]。在工程测量，地形测量等控制测量方面都有很大的应用前景。1.1RTK系统的组成RTK系统主要由三部分组成：基准站接收机、移动站接收机、数据链[2]。1.2RTK定位原理图1-1RTK定位原理其定位原理是把基站作为观测中心,移动站相对基站地相对定位。GPS在作业时使用的坐标系往往是地方或者国家坐标系。因为在不同的坐标系下测量结果会有差别,这就需要进行参数转化,这样才能得到了所需要的结果。测量时,基准站的一连串数据都是已知的数据,基准站与流动站就会同一时刻对同组卫星进行观测,测量后基准站及时把所得到的信息和已知的数据经过无线电的电波分别传输到每一个流动站,每个流动站在收到数据的第一时间快速的对基线进行解算、平差和坐标系统转换,最后得到测点的坐标。1.2.1RTK工作原理基准站基准站信号发射天线基准站基准站信号发射天线RTK天线传感器控制器调制解调器移动站基准站信号发射天线传感器控制器调制解调器RTK天线显示坐标成果图1-2RTK工作原理流程图1.3RTK的误差来源误差则有很多方面，比如说信号干扰，对流层折射影响，电离层折射影响以及多路径效应[3]。信号干扰：造成信号干扰的原因有很多，如无线电发射源、雷达信号发射器、（超）高压线、茂密的树林等，而干扰源自身的频率、发射台的功率和离干扰源的距离都会影响干扰的强度。对流层折射影响：当对流层与地面接触时会吸收地面的热能，并随着高度的增加温度会随之降低，使得大气密度不均而导致GPS信号传播路径发生偏离，这种现象称之为对流层折射[4]。电离层折射影响：在距离地面50到100km之间的大气气体分子由于受到太阳等天体射线辐射而发生强烈的电离,导致大气分子释放大量的正离子和自由电子，这些正离子和自由电子会形成的电离层。电离层会影响RTK信号得发射和接受路径，导致测量数据有偏差[5]。多路径效应：由于测站周围的反射物发出的反射波会进入RTK接收机天线,会和来自卫星的信号波产生干涉,使得观测出的结果有所偏差,这就是所谓的“多路径误差”[6]。1.4RTK技术的测量精度在本次农村土地确权的外业所采集的数据的精度指标，依据2010年7月安徽省国土资源厅拟定的《安徽省农村集体土地所有权确权登记发证实施细则（试行）》的有关规定，其界址点点位精度指标要求如表1-1所示：表1-1界址点精度指标表格界址点点位中误差（cm)界址点点位中误差（cm)界址点点位允许误差（cm)≤±5.0≤±10.0界址点间距允许误差（cm)界址点与邻近地物距允许误差（cm)≤±10.0≤±10.0表2-11.5RTK系统正常运行时需要的条件：第一，基准站和移动站需要同时接收到3颗或3颗以上GPS卫星信号；第二，移动站能正常接收到卫星信号和数据中心发出的差分信号；第三，移动站能连续接收GPS卫星信号和数据中心发出的差分信号[7]。2RTK在农村集体土地确权中的应用2.1.集体土地确权中的应用的任务主要任务是：以市、区、县为基本单位，根据1994年承包地块表，调查每户地块位置、面积和使用情况，所采集的数据会作为登记农村土地承包经营权证的依据。同时建立土地承包使用权数据库和管理系统，利用法律手段维护农民在合法土地的根本权益。2.2RTK在农村集体土地确权中的依法依规原则：为了依照法律、法规和政策规定，有效开展集体土地所有权确权登记发证工作，保证土地登记结果合理合法，有以下原则：实事求是原则：以实地状况确定出界址点的位置，不受他人影响，遵守测量原则，并按照《土地登记办法》土地总登记的规定进行登记，确保登记结果的合法性、真实性。全面覆盖原则：测量出各类地块，覆盖整个市县的农用地、建设用地和未利用地（荒山、荒坡、荒滩）等。承前启后原则：充分利用第二次全省土地调查成果和土地登记资料开展工作。对现有的资料进行实地核实，并且公示修改，使工程成果有保障。注重创新原则：工作中要敢于创新，敢于思考，敢于突破，积极探索新方法和信领域，运用先进技术，提高成果质量，建立全面的数据库，实现地籍管理信息化。服务社会原则：为了满足社会经济的发展和政府科学政策的需要；为了满足农用地转用、土地的征用、土地开发管理、土地规划以及土地执法监察等国土资源管理工作的需要。3实例分析结合个人在安徽省亳州市涡阳县农村土地确权工作中的实习经验，分析和总结出RTK技术在土地确权中相对于传统测量方法的优势、并对于遇到的问题，并提出了一些改良办法，对土地确权的外业工作朝着高效化、简单化、智能化的方向发展。工程地及地况简述：工程地位于安徽省亳州市涡阳县，涡阳县位于淮北平原，地处亳州市中心地带，地形以平原为主。测区都是农作物区，地势平坦，范围大但轮廓清晰。3.1准备工作在工作之初，可以提前完成完成基准站的架设和流动站的初始化，保证在外业能稳定的进行作业，采用的GPRS数据链传输。然后是人员调配和车辆的分配等。最后就是要到测区，与村长或队长等有效指界人联系，到实地指出界址点活界址线，保证收集的数据有效。3.2工作流程图3-1工作流程图3.3成果展示下图是安徽马庄部分卫星影像图，取其中部分地块为研究对象：图3-2部分卫星影像图我取其中一部分进行分析，以10户为研究对象：在有关资料知道这十户人口（1994年）的数量，人口数如下表所示：表3-1人口数表编号12345678910总数人口数568599879874按照每人0.22亩面积分配，可知每户承包地块面积，面积表如下：表3-2承包面积表编号12345678910面积表(亩）1.11.321.761.11.981.541.761.541.981.76在实际中，承包地块的面积总是会有所偏差，下图是这十户地块的测量数据成果：下面是CAD软件处理下的地块面积图：图3-1地块面积图表3-3测量数据表点号x/my/m14170901.903430928.45624170908.948430936.19534170917.619430945.12644170928.186430956.22354170934.688430963.26064170947.868430976007430990.28284170973.320431001.60094170983.220431011.495104170086.215431030.023114170991.585431046.381124171060.963430977.003134171052.066430968.105144171039.338430955.377154171029.438430945.478164171018.125430934.164174171003.985430920.025184170991.257430907.297194170984.186430900.226204170972.873430888.912214170965.965430881.404224170958.292430874.331表3-4地块面积表户主编号面积亩数1793.631.19042897.611.346431269.81.90474793.631.190451428.532.142861586.922.380471269.81.904781111.081.666691400.862.1013101354.312.0315在数据初步处理完后会发现实测面积和承包地块面积相差不一，实际在外业中，这种误差来源往往是人为因素引起的：1.指界人（村长或者队长）指出的界址点和界址线有偏差。2.指界人（村长或者队长）不太清楚界址点和界址线的位置，而通过承包者来指界而导致测量有偏差。3.因为承包时间过长，在长时间的使用土地中，人为的阔充自己的地块，比如占车辆通道的部分面积，或者填充蓄水池来用于种植，或者人为利用部分集体地等方面，都会给实测中带来误差影响。那么，该怎样来减少这些误差呢？调查底案，明确承包地块面积大小，然后必须做到实事求是的原则，不能随意的改变地块面积。在外业调查中，我们了解到，起初承包地块时有些上报面积有所偏小，而当时承包地块面积是按人口来分配的，在合理合法的情况下，我们可以把测出的面积按人口分配，这样也可以避免多方面的误差，也符合实事求是原则。那我们测出的地块总面积和人口总数如下表所示：表3-5地块总面积和人口总数表地块面积11906.17平方米17.8628亩人口总数74人那按照人口分配那么每个人可以分配到0.248亩，那么，这十户分配到的面积如下表：表3-6实测平摊面积表户主编号户主人口数地块面积（亩）151.21261.44381.93451.21592.17692.17781.93871.69992.171081.93上表（实测平摊面积表）是处理后的第一手资料，但不是最终的的结果。那么在公示时，不一定能够让每个户主都同意。因为在实测中，在边缘地块往往是阔充最多的，所以在实测中多出的部分就不能平摊到每个人，那么这个时候就需要重新测量某些地块（不一定每个都有）。在反侧时，要多和指界人和承包方沟通，避免测量误差大。在指界人和承包方沟通同意后就可以再次用RTK收集数据。然后在内业中再次处理。举个例子，户主1位于地块的边缘，那么他所测量出的面积误差是比较大的，如果在反侧时所测量出的面积是1.23亩，那么那么多出来的0.02亩是可以算是实际承包面积的，那么在公示的时候户主1的实际承包面积就是1.23亩。那么最终公示的面积表如下：表3-7最终公示的面积表户主编号户主人口数地块面积（亩）151.23261.44381.93451.21592.17692.17781.93871.69992.171081.93公示完后，若土地承包者没有异议就是可以颁发农村土地承包经营权证，直到颁发完后，工程才算结束了。3.4RTK系统优缺点分析

（1）结合RTK技术在土地确权测量工作中的应用过程中，不难发现RTK技术比传统的测量方法有着巨大的优势，具体如下：①工作效率高：对于一块土地的权属，一般只需要测量2到4点，即一块地的一边或者四个角，即使地块是多边形，也只需多测几个点，减少了RTK的摆站次数，提高了工作效率。②定位精度高：在RTK正常工作条件下，可在一个范围在15km的土地上达到厘米的精度。③全天候作业：因为RTK不需要基准站和移动站之间的光学通视，只要能接收到基准站、移动站的电磁波，达到基本工作条件，就可以正常工作。④操作简单易于使用：因为RTK数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，而且能方便地与计算机、其他测量仪器通信。在作业时，只需要设置就能够达到测量目的。（2）RTK作业时的缺点受信号的局限：在一些无线信号和卫星信号差或者信号无覆盖区无法采集数据，比如较高的树林地区、（超）高压输电线附近等，很难达到厘米级的精度，甚至无法进行测量（比如RTK处于浮动或未连接状态）。4.发展方向对于RTK技术在土地确权应用中发现的问题进行总结并提出了一些改良的方法，并且应用在实地作业中，使土地确权作业变得更加简单高效。对于改良RTK方法中主要体现在对中杆偏斜引起测量误差的改进：如下图是实际操作中，中杆不垂直引起误差示意图：4-1误差示意图如图显示，r为天线的高，中杆偏斜度为a，高层变化量为△r，可知，△r=r-rcosa，△p=rsina，△x=rsinasinδ,△y=rsinacosδ，在三维中，这些等式都是成立的。在实际情况中，a和δ都是不大的。在这种情况下，高层坐标变化量是很小的，即使a达到5°，那么引起的高层变化也只有6.85mm，是满足高层精度的。随着a的变化，△r的变化量如下表所示：下表是天线长1.8m的高层坐标变化量表格:4-1高层变化表a变化量1°2°3°4°5°△r（mm）0.271.092.474.386.85从上表可知，在实际操作中，只要操作正确，高层误差量是在误差范围内的。平面坐标△p变化量如下表所示：4-2平面坐标△p变化量a变化量0.1°0.2°0.3°0.4°0.5°0.6°1°△p(mm)3.146.289.4212.5715.7118.8531.4从上表可以知道，△p受a影响是很大，所以为了要减小测量误差，就必须处理好△p和a之间的关系。那么可以采用多余观测，并把每次的数据和点号都记下来，舍去偏差比较大的数据，并把相近的数据取得平均值作为最终观测数据，这样可以有效的降低测量误差。当在一些隐蔽地方，接收不到RTK信号，那么可以试着走到比较开阔的地方去接受信号，当信号接收到时，可以回到测量点继续测量。我们还可以扩展测量方法，把GPS-RTK和全站仪同时应用在土地确权的测量上，可以达到相辅相成作用。GPS-RTK接收机和全站仪法：可以完成RTK无法测量的区域进行高精度测图工作，又可避免单一的全站仪测量时须布设繁琐的控制网和连续支站的误差积累，发挥各自的优点，在任何地形环境条件和任意比例尺地籍图的测绘都能正常工作，是未来发展的必然方向。该方法可大大降低地籍测量的工作强度，但由于很难达到规范的精度要求，所以现