论文部分内容阅读
摘 要在阐述土地开发整理活动阶段性规律及其相关内涵基础上,对土地开发整理各阶段中GPS技术的应用进行详细的论述和分析。
关键词GPS;土地开发整理;应用分析
中图分类号F3文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)071-0097-01
1土地开发整理的意义
土地开发整理是一项综合性的土地资源管理工作,是实现区域耕地占补平衡和耕地总量动态平衡,保障区域土地资源可持续利用的一种有效政策措施。目前,土地开发整理活动的工作重心是农地整理,是指对农村宜农未利用地、废弃地等进行开垦,对田、水、路、林、村等实行综合整治,以增加有效耕地面积、提高耕地质量的行为。
2GPS技术的应用
GPS新技术的出现,可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用GPS新技术,甚至可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图,然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。应用GPS技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(如伪距或相位观测值)及已知数据(如基准站点坐标)实时传输给流动站GPS接收机,流动站快速求解整周模糊度,在观测到四颗卫星后,可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。
3GPS应用的工作原理和优点
3.1工作原理
GPS系统主要由一个参考站(基准站)、若干个流动站、数据通讯系统3打部分组成。GPS测量时,基准站将接收到的所有卫星信息及其基准站信息一起由通讯系统传送给各流动站。各流动站在接收卫星数据的同时还接收基准站传送的信息,当流动站完成初始化工作后,控制器即可根据接收到的信息实时计算并显示出流动站的点位坐标。
我国目前采用的是1980年国家大地坐标系,也仍有采用以前的1954年北京坐标系或者各种区域性坐标系统。因此必须将GPS测量所得到的WGS-84坐标系转换成国家或地方坐标系成果,要实现这种转换就必须准确知道地方坐标与WGS-84坐标间的转换参数(平移因子、尺度因子、旋转因子),这是GPS测量时必须首先解决的重要问题。
3.2运用GPS系统进行土地开发整理活动的优点
1)观测点之间无需通视,这样就可以减少测量工作的时间与经费,同时也使地形点位的选择变得更为灵活。土地开发整理大多选在山地丘陵地带,彼此之间通视的地点不多,运用GPS系统进行土地开发整理地形图的测量等工作是最理想的选择。
2)定位精度高,作业有效距离远。在土地开发整理工程中,可能会有一些项目离控制网比较远,但是精度要求又不是很高。这种情况下,完全可以使用GPS系统,这样既方便又提高了效率。
3)操作简便,自动化程度高。在测绘定位中主要的工作就是开关机,而其他观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均自动完成。以我所所使用的为例,已经达到了傻瓜机的程度,极大减轻了劳动强度,使野外工作变的更加轻松。
4)观测时间短。随着GPS系统的不断完善,我们通常所使用的GPS在测量地形中就已经达到了几秒钟就可以测定一个点位的程度。
4在土地开发整理各阶段中GPS的应用分析
4.1土地开发整理专项规划阶段
土地开发整理专项规划基础图件是土地利用现状图,在规划期年土地利用现状图基础上制作土地开发整理专项规划图,对于数量占绝大多数的市县级土地开发整理专项规划,其图件比例尺一般要求为1:5万～1:20万,是在国家测绘部门提供的中、小比例尺航测地形图(1∶1万)基础上,通过土地利用现状调查,利用航片、调绘片编绘而来。目前,市县级实际使用的土地详查图编制时间多为20世纪90年代初期或中期,而且变更调查又不能较好地到位或及时地反映实地的土地利用变化,因而导致图件的现势性较差,影响了规划成果的准确性。随着测绘技术的发展,特别是计算机数字化技术的发展,完全可以采用GPS技术实测现势性较强的数据。
4.2土地开发整理项目规划设计阶段
项目可行性研究是项目投资前期的框架性基础研究。该阶段对项目区的土地面积、长度、高程等精度要求并不很高,可采用专项规划中的相应图件作为工作底图,图件比例尺一般不为1∶1万或1∶5万。也可以到项目进行概略性的现场用GPS实测项目的规模、土地权属界线、道路、排灌沟渠、电力线等。特别是该阶段对项目区边界的要求较高,要求边界控制点的平面坐标及经纬度坐标,完全可以采用GPS测量方式精确测定项目区边界控制点。
在项目规划设计阶段,因涉及项目规划方案的优劣判断、沟林路渠工程的详细设计、工程概(预)算及土方计算的准确性等,因此对项目区地形地貌的准确性、现势性上有较高的要求,对项目区各类土地的面积、长度、高程有相对较高的精度要求。通常要求实测比例尺大于1:2000的全要素地形图作为设计底图。可采用常规方法先用GPS布设控制,再用全站仪甚至GPS进行野外数据采集,首级高程控制点应采用四等水准进行联测,利用全站仪野外数字采集的资料或数字,生成项目区数字高程模型(DEM),利用DEM辅助计算出每个设计田块的设计填挖土方量及施工填挖土方量。池塘、河道、沟渠、涵洞应测水底高程,水闸应注高宽及孔数,以便于农田水利工程设计;测出农业基础设施、道路、林地、坟墓的分布及面积信息,以便于田间道路工程设计。在具体的操作工作中,例如有的田间道路需要布线和放样,并且现场画出断面图,以提供更准确的数据。
4.3土地开发整理项目施工及管理阶段
在项目施工阶段,施工单位只要根据专业测绘单位提供的前期测量成果及设置的专门控制点(界)石,运用GPS系统,采用工程施工放样测量的方法,依据通过审批的设计方案及设计图件进行相应的施工。
4.4土地开发整理项目竣工验收
在项目竣工验收阶段,完全可以运用GPS系统进行田坎、道路、水渠的精确测量,为竣工验收提供有效正确的测量成果。这一阶段的测绘数据是工程项目的成果图,最终将反映项目的竣工现状,其测量成果一般就作为工程项目及各管理部门的存档及管理资料,较设计阶段而言,必须达到较高的测量精度,有着较全面的内容要求。
5GPS技术在土地整理中的应用总结
以上就是在土地开发整理过程中应用GPS技术的一些初步体会。应用GPS技术,使得在土地开发整理中测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合。随着数据传输能力的增强,数据的稳健性、抗干扰性和软件水平的提高,传输距离的增强,GPS技术将在其他测绘工作以及其他领域中得到更广阔的应用。
参考文献
[1]国土资源部.土地开发整理项目规划设计规范.北京:国土资源部,2000.
[2]薛连春.浅谈3S测绘技术在土地整理中的应用.山西建筑,2007,3:43-44.
关键词GPS;土地开发整理;应用分析
中图分类号F3文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)071-0097-01
1土地开发整理的意义
土地开发整理是一项综合性的土地资源管理工作,是实现区域耕地占补平衡和耕地总量动态平衡,保障区域土地资源可持续利用的一种有效政策措施。目前,土地开发整理活动的工作重心是农地整理,是指对农村宜农未利用地、废弃地等进行开垦,对田、水、路、林、村等实行综合整治,以增加有效耕地面积、提高耕地质量的行为。
2GPS技术的应用
GPS新技术的出现,可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用GPS新技术,甚至可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图,然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。应用GPS技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(如伪距或相位观测值)及已知数据(如基准站点坐标)实时传输给流动站GPS接收机,流动站快速求解整周模糊度,在观测到四颗卫星后,可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。
3GPS应用的工作原理和优点
3.1工作原理
GPS系统主要由一个参考站(基准站)、若干个流动站、数据通讯系统3打部分组成。GPS测量时,基准站将接收到的所有卫星信息及其基准站信息一起由通讯系统传送给各流动站。各流动站在接收卫星数据的同时还接收基准站传送的信息,当流动站完成初始化工作后,控制器即可根据接收到的信息实时计算并显示出流动站的点位坐标。
我国目前采用的是1980年国家大地坐标系,也仍有采用以前的1954年北京坐标系或者各种区域性坐标系统。因此必须将GPS测量所得到的WGS-84坐标系转换成国家或地方坐标系成果,要实现这种转换就必须准确知道地方坐标与WGS-84坐标间的转换参数(平移因子、尺度因子、旋转因子),这是GPS测量时必须首先解决的重要问题。
3.2运用GPS系统进行土地开发整理活动的优点
1)观测点之间无需通视,这样就可以减少测量工作的时间与经费,同时也使地形点位的选择变得更为灵活。土地开发整理大多选在山地丘陵地带,彼此之间通视的地点不多,运用GPS系统进行土地开发整理地形图的测量等工作是最理想的选择。
2)定位精度高,作业有效距离远。在土地开发整理工程中,可能会有一些项目离控制网比较远,但是精度要求又不是很高。这种情况下,完全可以使用GPS系统,这样既方便又提高了效率。
3)操作简便,自动化程度高。在测绘定位中主要的工作就是开关机,而其他观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均自动完成。以我所所使用的为例,已经达到了傻瓜机的程度,极大减轻了劳动强度,使野外工作变的更加轻松。
4)观测时间短。随着GPS系统的不断完善,我们通常所使用的GPS在测量地形中就已经达到了几秒钟就可以测定一个点位的程度。
4在土地开发整理各阶段中GPS的应用分析
4.1土地开发整理专项规划阶段
土地开发整理专项规划基础图件是土地利用现状图,在规划期年土地利用现状图基础上制作土地开发整理专项规划图,对于数量占绝大多数的市县级土地开发整理专项规划,其图件比例尺一般要求为1:5万～1:20万,是在国家测绘部门提供的中、小比例尺航测地形图(1∶1万)基础上,通过土地利用现状调查,利用航片、调绘片编绘而来。目前,市县级实际使用的土地详查图编制时间多为20世纪90年代初期或中期,而且变更调查又不能较好地到位或及时地反映实地的土地利用变化,因而导致图件的现势性较差,影响了规划成果的准确性。随着测绘技术的发展,特别是计算机数字化技术的发展,完全可以采用GPS技术实测现势性较强的数据。
4.2土地开发整理项目规划设计阶段
项目可行性研究是项目投资前期的框架性基础研究。该阶段对项目区的土地面积、长度、高程等精度要求并不很高,可采用专项规划中的相应图件作为工作底图,图件比例尺一般不为1∶1万或1∶5万。也可以到项目进行概略性的现场用GPS实测项目的规模、土地权属界线、道路、排灌沟渠、电力线等。特别是该阶段对项目区边界的要求较高,要求边界控制点的平面坐标及经纬度坐标,完全可以采用GPS测量方式精确测定项目区边界控制点。
在项目规划设计阶段,因涉及项目规划方案的优劣判断、沟林路渠工程的详细设计、工程概(预)算及土方计算的准确性等,因此对项目区地形地貌的准确性、现势性上有较高的要求,对项目区各类土地的面积、长度、高程有相对较高的精度要求。通常要求实测比例尺大于1:2000的全要素地形图作为设计底图。可采用常规方法先用GPS布设控制,再用全站仪甚至GPS进行野外数据采集,首级高程控制点应采用四等水准进行联测,利用全站仪野外数字采集的资料或数字,生成项目区数字高程模型(DEM),利用DEM辅助计算出每个设计田块的设计填挖土方量及施工填挖土方量。池塘、河道、沟渠、涵洞应测水底高程,水闸应注高宽及孔数,以便于农田水利工程设计;测出农业基础设施、道路、林地、坟墓的分布及面积信息,以便于田间道路工程设计。在具体的操作工作中,例如有的田间道路需要布线和放样,并且现场画出断面图,以提供更准确的数据。
4.3土地开发整理项目施工及管理阶段
在项目施工阶段,施工单位只要根据专业测绘单位提供的前期测量成果及设置的专门控制点(界)石,运用GPS系统,采用工程施工放样测量的方法,依据通过审批的设计方案及设计图件进行相应的施工。
4.4土地开发整理项目竣工验收
在项目竣工验收阶段,完全可以运用GPS系统进行田坎、道路、水渠的精确测量,为竣工验收提供有效正确的测量成果。这一阶段的测绘数据是工程项目的成果图,最终将反映项目的竣工现状,其测量成果一般就作为工程项目及各管理部门的存档及管理资料,较设计阶段而言,必须达到较高的测量精度,有着较全面的内容要求。
5GPS技术在土地整理中的应用总结
以上就是在土地开发整理过程中应用GPS技术的一些初步体会。应用GPS技术,使得在土地开发整理中测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合。随着数据传输能力的增强,数据的稳健性、抗干扰性和软件水平的提高,传输距离的增强,GPS技术将在其他测绘工作以及其他领域中得到更广阔的应用。
参考文献
[1]国土资源部.土地开发整理项目规划设计规范.北京:国土资源部,2000.
[2]薛连春.浅谈3S测绘技术在土地整理中的应用.山西建筑,2007,3:43-44.