GPS—RTK技術在地籍測量中的應用研究

王艷玲

【摘 要】隨著地籍測量在國內土地管理工作中的作用越來越明顯，我們無疑需要進一步尋找提升地籍測量的有效方式，其中GPS-RTK技術就是我們研究出來的可進一步提升地籍測量水平的方式，這種方式的采用旨在不斷推動我國地籍測量研究事業(yè)的快速發(fā)展，本文將對GPS—RTK技術在地籍測量中的應用問題進行研究，并在此基礎上提出一些建設性建議，以供參考。

【關鍵詞】GPS-RTK技術；地籍測量；應用研究

GPS技術即全球定位系統(tǒng)技術，該項技術最早是美國在1994年全面研制并推廣使用的，它是一種可以實現(xiàn)全方位三維導航、全球定位的新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展與地籍管理工作的不斷進步，該技術的價值更為突出，我國土地的測繪部門經(jīng)過近十年的研究發(fā)現(xiàn)，GPS技術的主要特點是測量時間可達二十四小時，而且精確度、效益以及自動化程度等都非常的高，從而贏得了我國許多測繪工作者的肯定與推崇，繼而廣泛應用在土地、工程、航空、運載工具等方面的測量，給我國的土地測繪帶來了技術方面的革新。

本文中我們探討的GPS-RTK技術是在全球定位系統(tǒng)的基礎上不斷發(fā)展起來的，這種新型技術的研究可以為我們進行指定坐標系中的三維定位結果提供實時的系統(tǒng)流動站臺，進而在全球定位系統(tǒng)的輔助下得到一種準確度接近厘米的新型GPS定位測量地籍的新型方式，從而為我國土地勘測中的外業(yè)作業(yè)的效率提升提供便利。

在我國目前常規(guī)使用的全球定位系統(tǒng)的測量過程主要包括靜態(tài)以及相對快速靜態(tài)的方式建立起來的二級以上的平面控制網(wǎng)絡，我國的全球定位系統(tǒng)在地籍測量中的應用也是基于這種技術而樹立起來的，GPS-RTK技術主要用在地形測量過程中碎部點的采集以及施工放樣等各個方面。本文就主要探討在使用GPS-PTK技術服務于地籍測量的一級加密控制點和界址點中得到的不同經(jīng)驗與結論，從而更為完善的服務于地籍規(guī)范化測量工作，讓我國的地籍測量工作早日進入更為規(guī)范化的發(fā)展軌道。

一、GPS-RTK技術的主要原理及測量方法分析

為了便于更為準確的掌握使用GPS-RTK技術，我們就要對GPS-RTK技術的基本原理進行全面的了解。RTK技術主要用來服務于三類主要的GPS技術，即GPS技術的位置差分、偽距離差分、相位差分等。這三種差分方式都是通過基準站的方式對改正數(shù)進行發(fā)送，并有流動的接受站點對這些測量結果進行修正，從而獲得十分精確的定位結果，但這種方式也有很多不足之處，主要是由于所發(fā)送的改正數(shù)的基本內容不盡相同，我們就要對這些差分進行精確的定位，前面兩種類型的誤差也會隨著我們進行基準站的差距而與空間距離之間產(chǎn)生或多或少的定位精確度差異，因而在我們進行RTK技術處理的過程中就需要采用不同類型的方式處理。

另外，我們進行RTK技術的主要原理在于將一臺接收機放置在我們的基準站上，另外一臺或者另外幾臺接收機則放在流動站上，基準站與流動站可以在同一時間內同時接收到由全球定位系統(tǒng)發(fā)出的相關有用信號。我們將基準站中所測量得到的數(shù)據(jù)與我們所知的數(shù)據(jù)進行比較，所得到的的差距值就是GPS的差分改正值，差分的改正值對我們進行數(shù)據(jù)的具體分析是個十分重要的參考，因而我們要及時將這些相關的數(shù)據(jù)通過電臺的鏈接傳遞給流動站并得到精確的GPS觀測值。

二、GPS-RTK系統(tǒng)的結構組成分析

要對GPS-RTK系統(tǒng)進行分析，我們也可以綜合采用不同的方式，譬如首先，我們通常使用“無投影或者是無轉換”的方式進行分析，這種分析方式主要依賴于接收機在基準站或者流動站中使用的固定坐標，這個固定坐標并不是要求所應用到的基準站一定要借助數(shù)學的模型進行轉換，而是需要我們使用到的數(shù)據(jù)點根據(jù)不同的轉換方式得到我們所需要觀測已知點。其次，我們可以采用“鍵入?yún)?shù)”的方式來進行分析，這種方式要求我們將靜態(tài)環(huán)境下觀察到的坐標指數(shù)準確記錄到相應的的手簿中，同時，我們也可以按照相關的數(shù)學模型來進行數(shù)字轉換，這種方式中涉及到的基準站必須按照相關要求架設到已知點上。在我們設置全球定位系統(tǒng)發(fā)射出來的數(shù)據(jù)接收器數(shù)據(jù)的過程中，我們就一定要將一些已知的或者是必要的數(shù)據(jù)按照基準站的坐標、基本高程、坐標之間的轉換等方式輸入到全球定位系統(tǒng)的控制手簿中，并將另外的一臺或幾臺全球定位系統(tǒng)的接收機作為流動站進行處理。相關的基準站或者是流動站也要同時按照相關要求接受必要的衛(wèi)星信號，基準站將所接收的信號通過基準站的電臺發(fā)射到相應的流動站點中，流動站點也就可以對這些信號進行手簿上的實時對比。

三、分析所需要的流動站距基準站的距離分析

我們使用的可供分析的GPS-RTK數(shù)據(jù)鏈的無線電發(fā)射機的基本工作頻率在目前的環(huán)境下都是采用UHF的頻段，當我們所設定的無線電功率數(shù)值保持一致時，所發(fā)射的基本天線高度會隨著我們設定的高度的增加而不斷增加。我們通常使用Trimble5700雙頻GPS接收機，其RTK標稱精度為，水平：±（10mm+1ppm×基線長度），垂直：±（20mm+1ppm×基線長度），選擇3個以上具有水準高程且均勻分布在RTK測量范圍的三、四等GPS點作為公共點，求取七參數(shù)進行WGS-84坐標系到地方坐標系的轉換。

四、GPS-RTK代替地籍加密進行分析的實例探討

本次調查過程中所選擇的GPS-RTK代替地籍加密分析實例所處的位置在重慶某中心地帶。具體情況為1：500的地籍測量面積，約為40平方公里，地貌以山地丘陵為主，地勢起伏較大，其平均海拔約400米。對于實例區(qū)而言，其內部有足量的三、四等級的全球定位系統(tǒng)試驗點。研究實踐中，通常以三、四等全球定位系統(tǒng)范圍作為布設一級導線網(wǎng)絡的位置，而且導線網(wǎng)絡基本水平角度設計時，應當嚴格將其控制在全站儀觀測水平范圍之內，高程網(wǎng)絡點位布設也應當以三級水平基點為基礎和標準，將其設置成節(jié)點網(wǎng)絡；根據(jù)四等光電距設置導線，同時還要注意對同一個水平高度的水平角實施測量。在本次試驗中，將垂直角度往返觀測點作為三測觀察點，其中邊長點位測量應當控制在一級范圍之內。一級導線網(wǎng)中布設了大約274個點，其平均邊長大約為350米，測角誤差mβ為±3.0″，而且平差后的最弱點位誤差m X為±3.22厘米，m Y為±2.5厘米，m X Y為±4.08厘米。對于四等光電測距高程而言，導線網(wǎng)內部的最弱點高程誤差m H大約為±1.61厘米。實踐中，上述數(shù)據(jù)完全符合實地測量基本要求和相關標準。在此過程中，我們應當利用RTK技術來測量相關數(shù)值和信息，并使之與基本數(shù)量差值比較和分析研究，使其基本處于偶爾誤差范圍之內。

通過以上對GPS-RTK技術試驗分析研究可知，第一，GPS-RTK技術具有有效處理效率、誤差較小之優(yōu)勢，因此在當前地籍測量管理工作中起到了非常重要的作用。同時，地籍測量過程中對整體高程精度要求非常的低，因此這一現(xiàn)代化技術可用于地籍一、二級測量控制，并成為界址點間測量的一種理想方式和方法。第二，GPS-RTK技術與GPS技術相比，有其獨特的自身優(yōu)勢。具體而言，該技術可以適當?shù)臏p小或避免誤差的產(chǎn)生，對于確保數(shù)據(jù)信息的精確性具有非常重要的作用。第三，在利用該種技術進行實地測量操作過程中，應當全面考慮基準站、流動站間的特殊處理問題。實踐中可以看到，因基準站和流動站之間的觀測數(shù)據(jù)信息傳遞受到了很多因素的影響，因此必須將其設置在一個相對比較高闊的地帶，只有這樣方可更好的提升基準站和流動天線架設高度。第四，該項測量技術的應用過程中，尤其要注意檢測點的設置，一定要在相應坐標范圍內將其轉移到參數(shù)值更高的控制范圍之中，在此過程中應盡可能實現(xiàn)分布均勻之目的。第五，測量計算公式套用過程中，應明確該種技術手段只能保證厘米范圍內的精確度，要實現(xiàn)更為精確的分析研究，必須對一二級控制點、界址點、基準站點之間的距離嚴格控制，一般以八公里范圍為宜，這樣就可以更為方便的得到所需的地籍細部點位測量結果。

參考文獻：

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