RTK測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用

劉海生

[摘要]介紹了RTK的基本原理，儀器的基本設(shè)置和檢核。利用RTK技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用和取得結(jié)果比較，質(zhì)量比較良好。希望RTK測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)繪中得到廣泛的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] RTK測(cè)量技術(shù)；地籍測(cè)量；應(yīng)用

1 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步。RTK的出現(xiàn)也為測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)有了新的變化。近年來(lái)，GPS系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于城市測(cè)量，公路測(cè)量，地籍測(cè)量，水利勘察測(cè)量等工程測(cè)量。RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用有其優(yōu)點(diǎn)也有其不足。希望RTK有更新的突破，能更廣泛的應(yīng)用于測(cè)繪行業(yè)。

2 RTK的基本原理

GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）測(cè)量技術(shù)，是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)。RTK測(cè)量模式是要求至少兩臺(tái)同時(shí)工作的接收機(jī)。在兩臺(tái)接收機(jī)的RTK系統(tǒng)測(cè)量中，其中一臺(tái)被指定為基準(zhǔn)站，用于發(fā)射衛(wèi)星信號(hào)，另一臺(tái)被指定為流動(dòng)站，用于接收基準(zhǔn)站發(fā)出的衛(wèi)星信號(hào)（或一個(gè)基準(zhǔn)站，多個(gè)流動(dòng)站）?；鶞?zhǔn)站置于一個(gè)已知點(diǎn)上，即有該點(diǎn)的X、Y、Z坐標(biāo)。RTK的測(cè)量的基本程序就是：將具有已知坐標(biāo)的參考點(diǎn)安置基準(zhǔn)站接收機(jī)，連續(xù)接受所有可視衛(wèi)星，根據(jù)已知坐標(biāo)設(shè)置好基準(zhǔn)站，并將測(cè)站坐標(biāo)，觀測(cè)值，衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)和接收機(jī)工作狀態(tài)以數(shù)據(jù)的方式發(fā)射出去；流動(dòng)站接收機(jī)在跟蹤衛(wèi)星信號(hào)同時(shí)接受來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，通過(guò)衛(wèi)星解求所在地點(diǎn)的實(shí)時(shí)點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)站的三維坐標(biāo)和精度指標(biāo)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，待衛(wèi)星信號(hào)穩(wěn)定后就可以快速的完成地物點(diǎn)和界址點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量。

3 實(shí)施GPS RTK作業(yè)的儀器配置

本文以TOPCON HiPer為例

3.1 GPS RTK基準(zhǔn)站的設(shè)置

（1）基準(zhǔn)站應(yīng)架設(shè)在地勢(shì)比較開闊的地方。保證衛(wèi)星高度角在15°以上。

（2）基準(zhǔn)站的三維坐標(biāo)的精度影響觀測(cè)成果?；鶞?zhǔn)站的已知坐標(biāo)或觀測(cè)得到的坐標(biāo)必須滿足精度要求，否則影響觀測(cè)成果（我們這里采用了自己做的GPS靜態(tài)觀測(cè)成果，經(jīng)檢核，精度達(dá)到要求，可以利用）。

（3）基準(zhǔn)站的電臺(tái)采用TOPCON PCC電臺(tái)，在設(shè)置基準(zhǔn)站的過(guò)程中，保證電臺(tái)連線無(wú)誤。避免損壞接收機(jī)，影響工作。

（4）待電臺(tái)和基準(zhǔn)站接收機(jī)開機(jī)后，用手簿鏈接基準(zhǔn)站接收機(jī)建好作業(yè)文件，選好測(cè)量模式，天線類型，電臺(tái)類型，設(shè)置好基準(zhǔn)坐標(biāo)，天線高度。

3.2 GPS RTK流動(dòng)站的設(shè)置

流動(dòng)站項(xiàng)目參數(shù)的設(shè)置應(yīng)與基準(zhǔn)站的參數(shù)一致。我們這里的流動(dòng)站的電臺(tái)是內(nèi)置電臺(tái)。帶流動(dòng)接收機(jī)衛(wèi)星信號(hào)穩(wěn)定后用手簿鏈接流動(dòng)站接收機(jī)，可以進(jìn)行測(cè)量。

3.3 檢查基準(zhǔn)站

在這里，為了檢查基準(zhǔn)站的準(zhǔn)確性，保證測(cè)繪的成果。采用不同的已知點(diǎn)檢核。經(jīng)檢核結(jié)果的精度達(dá)到精度要求方可進(jìn)行RTK測(cè)量。

4 RTK測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用

本文以河北省唐山市某地區(qū)的測(cè)繪成果為例，簡(jiǎn)述RTK測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用結(jié)果。該地區(qū)位于海邊地區(qū)，該地多為居民地和工業(yè)區(qū)，交通繁忙而且路兩側(cè)有綠化林地，建筑物密集，土質(zhì)不堅(jiān)實(shí)。采用常規(guī)的測(cè)量技術(shù)帶來(lái)的誤差很大，不能保證精度要求。所以我們采用了RTK測(cè)量。測(cè)量界址結(jié)果參照下表：

RTK測(cè)量成果與全站儀測(cè)量成果的比較

點(diǎn)號(hào)

dx dy dz 備注

1 -0.006 0.009 0.008 界址

2 0.001 0.005 0.012 界址

3 -0.004 0.002 0.013 界址

4 -0.002 0 0.009 界址

5 -0.001 -0.003 0.017 界址

6 -0.017 -0.016 0.011 界址

7 0.008 -0.003 0.012 界址

通過(guò)坐標(biāo)反算邊長(zhǎng)比較見(jiàn)下表：

邊號(hào) 邊長(zhǎng) ds

1 45.14 0.007

2 25.676 -0.003

3 12.532 0.002

4 1355.148 0.001

5 42.368 0.006

6 603.451 -0.018

注：上述表中全站儀的測(cè)量都是在已知的根點(diǎn)上進(jìn)行的，測(cè)量的精度比較高。

通過(guò)上述的比較可以看出，在測(cè)量界址點(diǎn)時(shí)，dx的最大誤差為-0.017m，最小誤差為0.001m，dy的最大誤差為-0.016m，最小誤差為0。按照點(diǎn)位中誤差公式：

計(jì)算滿足滿足允許誤差m（允許）= ±0.02m的精度要求。邊長(zhǎng)最大誤差為-0.018m，最小誤差為0.001m。

因此可以充分利用RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地籍測(cè)量工作。將RTK的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，可以精確的獲得界址點(diǎn)圖形信息，準(zhǔn)確的繪制宗地圖，地籍圖，宗地面積等。

5 結(jié)論

5.1 GPS RTK應(yīng)用于地籍測(cè)量在精度和工作效率上都是可行的，使RTK的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大些；

5.2 GPS RTK與其它儀器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）能全天候，連續(xù)性，實(shí)時(shí)測(cè)量工作；

（2）減少作業(yè)人員，減少費(fèi)用。一般用RTK測(cè)量用編碼兩個(gè)人就可以工作。其它傳統(tǒng)儀器一般需要四個(gè)人；

（3）定位精度高。在無(wú)需通視的、無(wú)近控制點(diǎn)的情況下，可進(jìn)行高精度測(cè)量。不受人的視線影響。

（4）RTK測(cè)量?jī)x器操作簡(jiǎn)單，比較容易掌握。

GPS RTK的地籍測(cè)量可實(shí)時(shí)定位，得到高精度的測(cè)量成果。確定界址點(diǎn)的位置，準(zhǔn)確的繪制宗地圖，地籍圖和計(jì)算宗地面積等。

GPS RTK的應(yīng)用將推動(dòng)測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展，使測(cè)繪登上一個(gè)新臺(tái)階。

5.3注意到幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：

（1）在出去測(cè)量前看好衛(wèi)星星歷，保證過(guò)境衛(wèi)星在5顆以上。

（2）將基準(zhǔn)站架設(shè)在空曠地區(qū)，使接收機(jī)有更好的衛(wèi)星信號(hào)，以便信號(hào)的發(fā)射。

（3）避開高壓線、火車、樹林和高大建、構(gòu)筑物等對(duì)衛(wèi)星信號(hào)有干擾、隱蔽地區(qū)。

（4）保證RTK操作的正確性。避免連線錯(cuò)誤損壞儀器，影響工作。

（5）儀器的連線正確情況下，檢查是否接觸良好，保證電臺(tái)信號(hào)連續(xù)發(fā)射，保證測(cè)量精度。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐紹輇，張華海，楊志強(qiáng)，王澤民.GPS測(cè)量原理及應(yīng)用[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.10.

[2] 劉基余，全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用[M].北京：測(cè)繪出版社，1999.