GPS技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用

許江濤

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南　焦作　454000）

GPS技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用

許江濤

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南焦作454000）

通過介紹GPS-RTK在地籍測量中基準站的點位選擇、設(shè)置以及流動站的設(shè)置，分析GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中測量誤差的來源，并對觀測結(jié)果的精度給予分析，以期為土地登記、核發(fā)證書提供依據(jù)，滿足土地管理部門和其他國民經(jīng)濟建設(shè)部門的需要。

GPS；RTK；地籍測量

地籍測量是土地管理工作的重要基礎(chǔ)，其以地籍調(diào)查為依據(jù)，以測量技術(shù)為手段，從控制到碎部，精確測出各類土地的位置與大小、境界、權(quán)屬界址點的坐標、宗地面積及地籍圖，從而滿足土地管理部門和其他國民經(jīng)濟建設(shè)部門的需要。地籍測量是在權(quán)屬調(diào)查的基礎(chǔ)上，運用測繪科學(xué)技術(shù)測定界址線的位置、形狀、數(shù)量、質(zhì)量，并計算面積，繪制地籍圖，為土地登記、核發(fā)證書提供依據(jù)。

地籍測量的傳統(tǒng)測量方法是先采用全站儀做導(dǎo)線控制，在導(dǎo)線控制點的基礎(chǔ)上進行宗地界址點的碎部測量。導(dǎo)線測量精度經(jīng)常受到起算控制點的精度、測站之間通視差的影響，而且需要大量的人力、物力和時間［1］。RTK（Real Time Kinematic，實時動態(tài)）技術(shù)的出現(xiàn)以及GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）接收機空間定位精度的不斷提高，使GPS-RTK技術(shù)廣泛地應(yīng)用在控制測量、地形測量、地籍測量、房產(chǎn)測量等方面。RTK技術(shù)與傳統(tǒng)地籍測量方法相比，具有明顯的優(yōu)勢。GPS觀測不受天氣、時間、通視的影響。GPS測量的點位之間不存在誤差累積，避免了傳統(tǒng)地籍測量中由于邊長過長等原因帶來的誤差累積，提高了測量精度。由于RTK技術(shù)能夠?qū)崟r處理所觀測的數(shù)據(jù)，并能現(xiàn)場檢測出不合格的成果，大大提高了工作效率［2］。

1　GPS-RTK系統(tǒng)的組成

GPS-RTK系統(tǒng)由基準站、若干流動站及無線電通訊系統(tǒng)三部分組成?；鶞收景℅PS接收機、GPS天線、無線電通訊發(fā)射系統(tǒng)、供GPS接收機、外接電源和基準站控制器等部分。流動站由GPS接收機、GPS天線、無線電通訊接聽系統(tǒng)、供GPS接收機、無線電使用的電源及流動站控制器等部分組成。

2　GPS-RTK地籍測量

2.1基準站觀測點位的選擇和設(shè)置

基準站的設(shè)立好壞，對GPS-RTK在地籍測量中的應(yīng)用起著決定性的作用，而且還關(guān)系到最終觀測結(jié)果的質(zhì)量。所以，基準站的觀測點位應(yīng)安置在一個視野開闊、無遮擋的點上（如山頭或樓頂上），能看到周圍沿地平線的高度角不小于15°以上的全部天空，而且還要滿足GPS的選點要求，以確保RTK在工作時能接收到足夠的衛(wèi)星數(shù)目。下面以南方S86型GNSS接收機為例進行說明。

2.1.1基準站的設(shè)置。在已知點上架設(shè)腳架，固定基座，嚴格對中整平后安放基準站接收機，測量儀器高。開機后，將接收機調(diào)整為基準站模式，設(shè)置差分格式為RTCM3，設(shè)置電臺頻道。觀察DX和TX指示燈，TX燈閃表示基準站向外發(fā)送數(shù)據(jù)，DX燈閃表示基準站接收衛(wèi)星信號。

2.1.2移動站的設(shè)置。1）將移動站主機連接在碳纖對中桿上，將接收天線接在主機上，調(diào)節(jié)GPS接收機至移動站模式。2）打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當達到一定的條件后，主機上的RX指示燈開始1 s閃1次，表明已經(jīng)收到基準站差分信號。3）打開手簿，啟動工程之星軟件。4）設(shè)置文件保存路徑，新建工程和文件。工程→新建工程（橢球系名稱、投影參數(shù)設(shè)置、七參數(shù)設(shè)置），工程→選擇工程，工程→新建文件，工程→選擇文件。5）連接儀器，搜索到移動站對應(yīng)的接收機號，通過藍牙將移動站和手簿連接在一起。設(shè)置→連接儀器→掃描→（選擇主機）連接。6）電臺設(shè)置：工具→電臺設(shè)置，在“切換通道號”后選擇3→點擊“切換”。7）設(shè)置移動站參數(shù)。設(shè)置差分格式：RTCM3；設(shè)置天線高，校正參數(shù)：基準站架在已知點時，啟動“工程之星”，選擇“基準站架設(shè)在已知點”，點擊“下一步”，輸入基準站架設(shè)點的已知坐標及天線高，并且選擇天線高形式（斜高），輸入完后即可點擊“校正”，檢查無誤后“確定”校正完畢。

2.2目標點測量

當以上步驟設(shè)置完畢后，可以按鍵盤上的A鍵進行目標點測量，然后按Enter鍵保存。測量已有點時，使碳素對中桿的水中氣泡對中，對比手簿上測得的坐標高程與原有的坐標高程。

注意事項：在RTK測量時，要按照測量規(guī)范，流動站和基準站盡量在5 km范圍內(nèi)?；鶞收緫?yīng)架設(shè)在視野開闊，視場15°以內(nèi)沒有障礙物的已知點上，若在丘陵山區(qū)，基準站盡量架設(shè)在高處，使得基準站發(fā)射的信號能被流動站接收到。若已知點難以滿足作為基準站的需要，可以將基準站架設(shè)在位置點上，校正時選擇“基準站架設(shè)在未知點”，找3個已知點進行校正。

3　GPS-RTK在地籍測量中的測量誤差來源及精度分析

3.1測量誤差來源

RTK定位的誤差，一般分為同測站有關(guān)的誤差和同距離有關(guān)的誤差。同測站有關(guān)的誤差包括天線相位中心變化、多路徑誤差、信號干擾和氣象因素；同距離有關(guān)的誤差包括軌道誤差、電離層誤差和對流層誤差。對固定基準站而言，同儀器和干擾有關(guān)的誤差可通過各種校正方法予以削弱，同距離有關(guān)的誤差將隨移動站至基準站距離的增加而加大，所以RTK的有效作業(yè)半徑是有限制的（一般為幾公里）。同距離有關(guān)的誤差的主要部分可通過多基準站技術(shù)來消除，但其殘余部分也隨著移動站至基準站距離的增加而加大。

3.2精度的分析

RTK技術(shù)采用求差法降低了載波相位測量改正后的殘余誤差，以及接收機鐘差和衛(wèi)星改正后的殘余誤差等因素的影響，使測量精度達到厘米級。一般系統(tǒng)標稱精度為平面精度為1 cm+1 ppm，測高精度為2 cm+ 1 ppm，此精度完全可以滿足地籍測量的要求。對RTK定位精度影響的主要因素包括信號遮擋的影響、距基準站距離的影響和流動站與基準站兩點的相對高差的影響3個因素。

4　結(jié)語

GPS-RTK在地籍測量中與傳統(tǒng)測量方法相比，不僅大量地減少了人力、物力，而且還加快了測量的進度和成果的精度、質(zhì)量，給測繪行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展。GPS-RTK測量技術(shù)的應(yīng)用，使地籍測繪的精度、作業(yè)效率和實時性達到最佳的融合，極大地促進了城鎮(zhèn)地籍信息系統(tǒng)的建設(shè)和管理。

GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于地籍測量，無論從定位精度還是作業(yè)效率看，都是可行的，而且也拓寬了GPS測量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域；GPS-RTK應(yīng)用于地籍測量有其他儀器不能比擬的優(yōu)點；RTK技術(shù)可實時地測定界址點位置并能達到要求的厘米級精度，從而確定土地使用界限范圍，計算宗地權(quán)屬面積。

［1］張述清，楊潤書，朱明.GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用研究［J］.昆明理工大學(xué)學(xué)報，2007，32（2）：4-6，11.

［2］梁會議，劉士寧.GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用［J］.地理空間信息，2009，7（4）：43-44.

P228.4；P271

A

1674-7909（2016）02-85-2