GPS RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用

蔡培萌 李 堃

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院，河南 鄭州450000）

地籍測量工作通常被認(rèn)為是一種復(fù)雜、系統(tǒng)而艱苦的測繪工作，工作區(qū)域較大，關(guān)系復(fù)雜多樣，且要保持高精確度（厘米級）。傳統(tǒng)測量方法一般應(yīng)用經(jīng)緯儀、測距儀和全站儀等，這些應(yīng)用工具普遍要求各測站點之間必須通視，因此無法進行大面積測量工作，并且在工作期間需要三個以上工作人員進行操作，效益低、耗力大。隨著近年來GPS技術(shù)的不斷發(fā)展完善，GPS接收機的空間定位精度不斷提高以及GPS RTK技術(shù)的出現(xiàn)和成熟，GPS RTK技術(shù)逐步被廣泛應(yīng)用于地籍測量工作中。

1 GPS RTK技術(shù)簡介

GPS是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡稱，其工作原理主要是通過測量出已知位置的衛(wèi)星距離用戶接收機的遠(yuǎn)近，對多顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行綜合整理，從而得到接收機的具體位置，RTK技術(shù)屬于GPS測量技術(shù)當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛的一種。RTK，即“Real-time kinematic”，實時動態(tài)控制系統(tǒng)，屬于GPS中一種新型測量方法，相較于從前的靜態(tài)、動態(tài)測量，RTK能夠?qū)崿F(xiàn)使野外實時定位精度達(dá)到厘米級。該項技術(shù)采用載波相位冬天實時差分方法，在GPS發(fā)展過程中發(fā)揮巨大作用。該技術(shù)的出現(xiàn)、成熟及應(yīng)用為地形測圖、工程放樣等各領(lǐng)域測量工作提供了創(chuàng)新高效的工作方法，大大提高了作業(yè)效率［1］。

2 GPS RTK技術(shù)的基本原理

在坐標(biāo)點已知位置安裝一臺GPS接收機，以此作為基準(zhǔn)站，向其中錄入坐標(biāo)等必要數(shù)據(jù)的信息，剩余一臺或一臺以上接收機作為流動站?；鶞?zhǔn)站與流動站同步接收同一個GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號，基準(zhǔn)站再把信號傳輸?shù)搅鲃诱?。流動站再將從衛(wèi)星和基準(zhǔn)站當(dāng)中傳送來的信號輸送到控制手冊當(dāng)中，進行實時差分處理與平差處理，全方位掌握本站的坐標(biāo)位置、實際測量精確度、高程等信息，對實際測量精確度與預(yù)估測量精確度進行實時對比分析。如果二者數(shù)據(jù)一致，控制手冊將提醒測量工作人員是否接納此結(jié)果，若接納，手冊就會將此時的坐標(biāo)、高程以及精確度等信息錄入其中。

3 地籍測量工作中應(yīng)用GPS RTK技術(shù)的基本特點

3.1 節(jié)省人力資源

GPS RTK技術(shù)的實施可在很大程度上促進地籍測量綜合效益的提高。傳統(tǒng)的地籍測量通常需要多人進行配合，而GPS RTK測量工作由一人即可完成，在設(shè)置完成后即可實行地籍測量中的界址點采集等工作，且操作簡便、快速，精簡時間，減少了工作量，從而可有效地節(jié)約人力資源。

3.2 縮短工期

GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用可有效地促使測量精度提高，從而可極大地提高測量所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性及安全性。地形條件較為復(fù)雜、地物雜亂的地區(qū)采用GPS RTK技術(shù)進行測量效果更加顯著，可有效地彌補傳統(tǒng)測量方式容易受地面障礙影響的不足。

3.3 簡化平面控制測量

一個測區(qū)能夠一次性進行整體布網(wǎng)，整體平差，控制網(wǎng)能夠任意混合，所需控制點數(shù)量較傳統(tǒng)測圖大幅度減少，加密圖根和碎部測量能夠同時進行。

3.4 數(shù)據(jù)精確度高

相對于傳統(tǒng)的地籍測量方式，GPS RTK技術(shù)自動化程度較高，可更好地對地籍測量過程中的內(nèi)業(yè)工作及外業(yè)工作進行處理。且GPS RTK技術(shù)的通信相對更加便捷，在實際的地籍測量中可全程和計算機、全站儀等相關(guān)儀器進行有效的鏈接，從而可更加及時、方便、準(zhǔn)確地對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理、存儲。此外，GPS不但可以達(dá)到1：500圖根控制測量點位精度要求，并且誤差分布很均勻，不會出現(xiàn)誤差累積問題，完全可滿足地籍測量需求。

4 GPS RTK技術(shù)在地籍測量應(yīng)用當(dāng)中需要注意的問題

4.1 選定及建立基準(zhǔn)站

基準(zhǔn)站的選定及建立是能否順利是GPS RTK測量的關(guān)鍵所在，因此在選址時要從確保數(shù)據(jù)傳輸信號與GPS信號角度考慮，要注意以下幾方面：①避開無線電強烈干擾地區(qū)；②站址與數(shù)據(jù)鏈電臺的發(fā)射天線要求必須有一定高度；③為避免數(shù)據(jù)鏈丟失和多路徑效應(yīng)影響，須保證其周圍沒有GPS信號反射物，例如大型建筑或大面積水域等。

4.2 信號不足

在進行測量作業(yè)之前，應(yīng)當(dāng)使用隨機軟件做好衛(wèi)星星歷預(yù)報，選擇衛(wèi)星數(shù)目多、PDOP值小的時段來進行RTK測量。當(dāng)測量區(qū)處在深溝或茂密樹林等復(fù)雜的環(huán)境中時，某一確定時間段內(nèi)不能完整地被衛(wèi)星所覆蓋，導(dǎo)致RTK接收機接收不到信號，從而出現(xiàn)失鎖的情況，產(chǎn)生假值。在影響GPS衛(wèi)星信號接收的特殊地帶，要使用經(jīng)緯儀、測距儀、全站儀等測量工具。

5 GPS RTK技術(shù)在地籍測量工作中的應(yīng)用

GPS RTK技術(shù)近年來被廣泛應(yīng)用于地籍測量工作中，主要應(yīng)用于土地的征收、轉(zhuǎn)讓、規(guī)劃、開發(fā)和利用等方面。在應(yīng)用的初始階段，由于測量工作缺乏先進性，因此主要由人工完成，這種測量方法測量范圍小、精確度低。［2］后來GPS RTK技術(shù)不斷發(fā)展成熟，逐漸取代了傳統(tǒng)的人工測量方式。

5.1 地籍控制測量

地籍控制測量中最主要的內(nèi)容就是高程控制測量與平面控制測量。在地籍測量中，通常在測區(qū)中構(gòu)建平面控制，若在丘陵、山區(qū)等地區(qū)進行地籍測量，要實施高程控制測量。平面控制中，精確度要符合測定界址點坐標(biāo)的精確度標(biāo)準(zhǔn)，密度要與地基碎部測量當(dāng)中的具體標(biāo)準(zhǔn)相符合。

5.2 碎部測量

應(yīng)用GPS RTK技術(shù)進行碎部測量時，可以直接根據(jù)設(shè)立在測量區(qū)域中的某幾個基準(zhǔn)點來測量各個碎部點。在基準(zhǔn)站放置妥當(dāng)，并已錄入基準(zhǔn)點坐標(biāo)等測量所需數(shù)據(jù)后，實施碎部測量。在相對寬闊、少障礙物的區(qū)域中，可以直接利用GPS RTK技術(shù)來進行碎部測量。

5.3 圖根控制測量

導(dǎo)線網(wǎng)、邊角網(wǎng)是常用的傳統(tǒng)實測方法，這些方法對各控制點間的通視差有嚴(yán)格要求，影響圖根點位置的選擇，也使得各圖根點的精確度不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，外業(yè)中對具體的精確度模糊不清。GPS RTK技術(shù)可以有效彌補傳統(tǒng)布網(wǎng)方案的不足，不受通視限制，測量速度快，可全程掌握定位的精確度，因此GPS RTK技術(shù)被廣泛應(yīng)用于控制測量。

綜上所述，GPS RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用，極大地提高了地籍測量工作的工作效率，提高了地籍測量的精確度，促進了地籍測量工作的現(xiàn)代化、數(shù)字化發(fā)展，提高了地籍信息建設(shè)水平和地籍管理水平。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展及城鎮(zhèn)規(guī)劃水平的不斷提高，地籍測量工作還會拓展出更多更復(fù)雜的工作任務(wù)，GPS RTK技術(shù)也會在其中扮演越來越重要的角色，推動地籍測量工作的發(fā)展和完善，這對促進地籍測量新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用以及經(jīng)濟社會的建設(shè)有重要意義。

［1］徐建軍，徐琦.分析GPS RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用［J］.低碳世界，2014（10）：107-108.

［2］張紅，鄭波.淺談GPS RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用［J］.房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2014（10）：265.