GPS RTK技術(shù)在地形地籍測量中的應(yīng)用

摘 要：今天在地形地籍測量領(lǐng)域人們面對的形勢比較嚴(yán)峻，測量的地理數(shù)據(jù)要求越來越苛刻，這要求地理信息工作者們在這一領(lǐng)域完成改革，解決各種難題。隨著我國科技水平不斷發(fā)展，在地形地籍測量領(lǐng)域取得了一定的進步，使用的測量手段和儀器也朝著先進化、高科技化的方向發(fā)展。其中GPS RTK技術(shù)作為前沿的測量手段，憑借其自身顯著而廣泛的優(yōu)勢被大量運用。本文將探討GPS RTK技術(shù)的概念及其原理，具體分析其在地形地籍測量方面的應(yīng)用，同時在某地的地形地籍測量具體應(yīng)用為例，詳細(xì)說明GPS RTK技術(shù)的特征，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：GPS RTK技術(shù)；地形地籍測量；概念和優(yōu)勢；應(yīng)用方式；實例分析

中圖分類號：P271 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0200-02

1 引 言

我國有著五千年以上的歷史，在地形地籍測量領(lǐng)域的發(fā)展十分明顯，在古代一系列中國偉大的地理學(xué)家和探險家完成了無數(shù)地形地籍方面的著作，在世界范圍內(nèi)遙遙領(lǐng)先。但是近代以來由于特殊歷史原因，我國各方面不斷被西方國家超越，在地形地籍測量領(lǐng)域已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。好在改革開放以來隨著我國經(jīng)濟實力發(fā)展，地形地籍測量領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)，加快了我國在該領(lǐng)域趕超他國的步伐。比如本文將要敘述的GPS RTK技術(shù)，是一種實時動態(tài)定位系統(tǒng)，不僅能夠加快定位速度，還能夠提升定位精度，同時有可全天候作業(yè)、觀測時間短等優(yōu)勢，該技術(shù)得到了越來越多地形地籍測量領(lǐng)域?qū)＜业恼J(rèn)可，在該領(lǐng)域的普及程度與日俱增。

2 GPS RTK技術(shù)概述及其原理簡介

2.1 GPS RTK技術(shù)概述

GPS RTK技術(shù)是一種動態(tài)測量技術(shù)，以WGS-84坐標(biāo)為基礎(chǔ)，GPS RTK技術(shù)主要包含有兩種方法，分別是差分法和修正法。其中常用的差分法指的是將基準(zhǔn)站中收集到的載波相位傳送給流動站，對流動站中采集得到的數(shù)據(jù)進行糾正，之后求解出位置坐標(biāo)。采用GPS RTK技術(shù)進行定位，能夠進行實時監(jiān)控，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時不需要人工操作，全程憑借機器自動完成。同時該技術(shù)和一般的測量技術(shù)相比，建網(wǎng)速度快、精確度高，所以該技術(shù)不僅在地形地籍測量方面采用，在其他領(lǐng)域亦得到廣泛應(yīng)用。

2.2 GPS RTK原理介紹

2.2.1 GPS RTK技術(shù)工作原理分析

在已經(jīng)知道坐標(biāo)信息的位置安放一個GPS接收機，并且把該位置的接收機作為基準(zhǔn)站，向其中錄入測量必要的坐標(biāo)、高程等關(guān)鍵信息之后，再選用若干臺接收機充當(dāng)流動站。二者同時接受來自一個衛(wèi)星發(fā)送出來的GPS信號，其中基準(zhǔn)站借助自身電臺再次把信號傳送給若干臺流動站，流動站把得到的信息接力傳遞給控制中心，對數(shù)據(jù)信息進行實施差分處理、平差處理，就能夠基本掌握本站的坐標(biāo)、高程等信息，同時得到實際測量和預(yù)估測量精確度，如果二者一致控制中心就會提醒操作員對數(shù)據(jù)信息進行確認(rèn)，確認(rèn)完畢之后就會把信息正是錄入控制手冊。

2.2.2 GPS RTK求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)

在控制網(wǎng)中，合理選擇坐標(biāo)點已知的WGS-84坐標(biāo)、地區(qū)坐標(biāo)和高程公共點，之后再通過計算機獲得相應(yīng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，這是為GPS RTK實施動態(tài)測量奠定基礎(chǔ)。其中的重要內(nèi)容就是選取坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，在選取控制點過程中應(yīng)當(dāng)注意以下內(nèi)容：保證控制點分布均勻，無論是在測區(qū)中心還是邊緣地帶；應(yīng)當(dāng)設(shè)置至少三個控制點進行測量，以增加坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精確度。同時，在利用控制點求解轉(zhuǎn)換參數(shù)過程中存在多種作業(yè)方式：如果基準(zhǔn)點分布在已知點當(dāng)中，可以通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，直接錄入已知點的WGS-84坐標(biāo)信息進行求解；在WGS-84坐標(biāo)未知的前提下，可以利用點采集手段獲取坐標(biāo)，方法是通過單點定位、流動站收集等一系列過程獲得WGS-84坐標(biāo)，并以此為依據(jù)求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

3 GPS RTK技術(shù)在地形地籍測量方面的應(yīng)用分析

21世紀(jì)以來，隨著世界范圍內(nèi)數(shù)字科技的進步，在地形地籍測量方面有了越來越多的高科技技術(shù)，其中GPS RTK技術(shù)作為在地形地籍測量領(lǐng)域有代表性的高科技技術(shù)之一，在土地的征收、規(guī)劃、轉(zhuǎn)讓等多方面均有應(yīng)用。不過因為該技術(shù)起步較晚，目前發(fā)展尚不成熟，還面臨著諸多挑戰(zhàn)。伴隨著GPS RTK技術(shù)不斷深化的研究，測量范圍不斷擴展、測量精度日益提升，同時人力工作量也得以減輕。下文筆者將詳細(xì)分析該技術(shù)在地形地籍測量方面的應(yīng)用：

3.1 地形地籍控制測量應(yīng)用

地形地籍控制測量中的兩大重點是平面和高程控制測量，在地形地籍測量之中通常在寬闊平坦的測區(qū)構(gòu)建平面控制，在山地和丘陵地區(qū)構(gòu)建高程控制。注意在平面控制區(qū)域中的精確度應(yīng)當(dāng)滿足測定宗地界址點坐標(biāo)精度標(biāo)準(zhǔn)，其密度也應(yīng)當(dāng)滿足地籍碎部測量中的具體標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 圖根點控制測量應(yīng)用

一般而言，我國在過去的測量當(dāng)中采用邊角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)等方式作為常用施測方法，這些方法嚴(yán)格要求控制點和控制點之間的通視，這對選擇圖根點位置帶來很大限制，而且每個圖根點的精確度也難以達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，給后續(xù)工作造成很大困難。而在GPS RTK技術(shù)為基礎(chǔ)的圖根點控制測量當(dāng)中，傳統(tǒng)施測方式精確度不足的問題得以有效規(guī)避，其不受通視限制，而且測量速度極快，同時能夠全程掌握精確度，所以目前我國很多圖根點控制測量已經(jīng)運用GPS RTK技術(shù)。

3.3 碎部測量應(yīng)用

以GPS RTK技術(shù)進行碎部測量，可以直接根據(jù)設(shè)立在測量區(qū)域的某些基準(zhǔn)點測量。在安置完成基準(zhǔn)站、向其中錄入了位置坐標(biāo)、高程等信息之后，就可以進行碎部測量。如果測量地區(qū)比較寬敞開闊，地形地貌比較簡單，也可以直接利用GPS-RTK技術(shù)進行碎部測量，而不用獲取基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)信息。

3.4 建設(shè)用地勘測定界應(yīng)用

建設(shè)用地勘測定界指的是明確土地的使用邊界范圍、確定測量界樁的具體位置，同時測定可用地區(qū)的總土地建設(shè)面積的工作。在國土資源審批和地籍管理等方面常常采用GPS RTK進行建設(shè)用地勘測定界。該技術(shù)在取樣放樣時，能夠有效規(guī)避傳統(tǒng)方法的缺陷，同時簡化勘測定界的工序，在道路橋梁的取樣放樣中尤為適用。

4 GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用實例分析

下文以GPS RTK技術(shù)在C市某地的地形地籍測量工程中的應(yīng)用為例，分析該技術(shù)的具體應(yīng)用方法和精確度。C市測區(qū)位于工業(yè)區(qū)和居民生活區(qū)的交匯處，該區(qū)域地質(zhì)情況復(fù)雜、人流量大、周邊建筑物多、數(shù)目密集、無線電信號復(fù)雜，如果采用常規(guī)的勘測手段精確度不高，項目難以開展，很難在短時間內(nèi)完成所有測量工作。所以本勘測采用GPS RTK技術(shù)進行，雖然我國在宗地權(quán)屬界址點坐標(biāo)的實測當(dāng)中還很少采用該技術(shù)，但是經(jīng)過可行性論證分析，并通過試驗檢測認(rèn)證，發(fā)現(xiàn)效果較好。其作業(yè)過程簡要分析如下：

（1）選取精度高、可靠性強的基本控制網(wǎng)點作為基準(zhǔn)站：本工程首先選定5個信號強、傳輸質(zhì)量好的接收基準(zhǔn)站，構(gòu)成本次地形地籍測量工作的基準(zhǔn)框架網(wǎng)。

（2）RTK定位精度試驗：通過確定的基準(zhǔn)框架網(wǎng)，施測GPS控制點；通過靜態(tài)GPS測量技術(shù)，確定宗地權(quán)屬界址點坐標(biāo)。將結(jié)果和RTK測量結(jié)果比較，得知采用GPS RTK測量的精確度，比對合格之后可以進行下一操作。

（3）RTK測量誤差分析：RTK測量誤差主要來自GPS系統(tǒng)誤差、RTK本身設(shè)備問題等，在進行測量時一定要針對誤差源盡可能減少誤差。比如出現(xiàn)點位坐標(biāo)漂移時，可以通過減少測距、增加測回數(shù)予以解決。

（4）利用RTK技術(shù)定位界址點坐標(biāo)：確認(rèn)RTK定位精度完善后，以RTK基準(zhǔn)框架網(wǎng)點為基礎(chǔ)，分別架設(shè)GPS基準(zhǔn)站，使用1+2工作模式，用兩套GPS RTK接收機作為流動站進行測量。之后將測量得到的坐標(biāo)錄入計算機，就可以獲得準(zhǔn)確地界址點坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而制作地形地籍圖、確定用地面積等。

5 結(jié) 語

目前而言，GPS RTK技術(shù)因為其不受自然環(huán)境、地形條件和通視情況的過多制約，同時便于操作、操作精確程度較高、人力資源需求少等種種優(yōu)勢，在各個領(lǐng)域都得到了廣泛運用。其中在地形地籍測量領(lǐng)域，可以采用GPS RTK技術(shù)進行地形地籍的控制測量、圖根點控制測量、碎部測量、建設(shè)用地勘測定界等，可謂應(yīng)用范圍十分廣闊。目前該技術(shù)仍不是十分成熟，不過伴隨著科技不斷進步，GPS RTK技術(shù)精確度將會日益提升、抗干擾能力日益增加，在未來擁有更加廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻

[1]趙君峰.淺談GPS-RTK技術(shù)在地形地籍測量中的應(yīng)用[J].科技熱點，2016（6）：188～191.

[2]劉 娟.淺談GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用[J].機械與電子，2010（12）：60～61

[3]董李剛.淺析GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用[J].研究與探討，2014（11）：457～458.

收稿日期：2018-11-4