GPS RTK技術(shù)在城鎮(zhèn)地籍測量中的運(yùn)用研究

張家銘

中國電建市政建設(shè)集團(tuán)有限公司 天津 300000

RTK技術(shù)的本質(zhì)是基于GPS的載波相位差分技術(shù)，至少需要2個(gè)數(shù)據(jù)源放在一起進(jìn)行差分解算，需要一個(gè)基站和一個(gè)移動(dòng)站（單基站RTK）相互配合工作。基準(zhǔn)站給移動(dòng)站提供差分源，移動(dòng)站根據(jù)基站提供的差分源修正接收到的GPS定位坐標(biāo)高程數(shù)據(jù)，從而得到精確至厘米的三維空間位置信息。GPSRTK技術(shù)（單基站RTK技術(shù)）具有精度高、效率高、操作簡單、搭載平臺(tái)數(shù)據(jù)接口開放等一系列優(yōu)勢被廣泛地應(yīng)用于地形圖測量、施工放樣測量、竣工測量等一系列測量工作當(dāng)中[1]。

1 GPS-RTK概述

1.1 GPS介紹

GPS的全稱為“全球定位系統(tǒng)”，有部分人更喜歡叫它為“授時(shí)與測距導(dǎo)航系統(tǒng)”，英文全稱為Global Position System。GPS是一項(xiàng)由美國研發(fā)的智能型的導(dǎo)航，同時(shí)它更是一個(gè)授時(shí)定位系統(tǒng)。它的組成大致分為這三個(gè)部分：空中的特定衛(wèi)星、地面上建立的相關(guān)跟蹤監(jiān)控站和接收信號(hào)的用戶站。而且GPS系統(tǒng)的應(yīng)用范圍是十分的廣泛，可以做到全球性的接觸不間斷的覆蓋與在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力?？偟膩碚f，GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)是高精度、全天候、高效率、操作簡便、應(yīng)用廣泛、功能多樣化等。

1.2 RTK介紹

RTK能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并且該結(jié)果的誤差十分小，控制在厘米級(jí)范圍內(nèi)。RTK系統(tǒng)操作下，該系統(tǒng)觀察和檢測到的數(shù)據(jù)會(huì)通過基準(zhǔn)站，以此為中介進(jìn)行傳送，最終送達(dá)流動(dòng)站。而流動(dòng)站的作用不僅僅是用來接收基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，流動(dòng)站也要自己來進(jìn)行數(shù)據(jù)的觀測，在通過GPS顯示，然后并組成差分測量值，通過我們觀察到的觀測值來進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，最終會(huì)得到一個(gè)非常小的誤差，該誤差控制在厘米級(jí)，基準(zhǔn)站測量的觀測數(shù)據(jù)實(shí)行實(shí)時(shí)傳送，這一方法能夠快速對各個(gè)衛(wèi)星的整周模糊度進(jìn)行接收，通過計(jì)算取得點(diǎn)位坐標(biāo)。而這個(gè)過程處理雖然需要經(jīng)過中介轉(zhuǎn)化，但定位結(jié)果的處理很快，幾乎都控制在1s的范圍內(nèi)。

2 GPS RTK技術(shù)在城鎮(zhèn)地籍測量中的應(yīng)用

2.1 地物測量

地物測繪就是將地物的形狀和大小通過其特征點(diǎn)按一定比例在地形圖上表示出來。如建筑物的中心、4個(gè)角點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等。用RTK技術(shù)進(jìn)行地物測繪，需要2個(gè)以上的地物特征點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)校正，在無光學(xué)通視（電磁波通視）的條件下進(jìn)行點(diǎn)位的放樣。工作人員手持安置流動(dòng)站天線的對中桿駐留在碎部點(diǎn)5-10s。RTK在開闊無遮擋地區(qū)采集速度速度較快，一般情況下10s內(nèi)解算出固定解，完成1個(gè)放樣點(diǎn)的空間位置測量數(shù)據(jù)采集工作。采集測量數(shù)據(jù)時(shí)在地物特征復(fù)雜點(diǎn)位處應(yīng)配以草圖，按碎部點(diǎn)序號(hào)記錄。到內(nèi)業(yè)時(shí)方便建模出圖。對無法直接用RTK測量的地物放樣點(diǎn)以及在山區(qū)峽谷密林地區(qū)等RTK不適用地區(qū)，應(yīng)依據(jù)圖根點(diǎn)應(yīng)采用輔助工具，例如采用全站儀、鋼尺、紅外激光測距儀等進(jìn)行地物特征點(diǎn)測量數(shù)據(jù)采集，這樣可以提高成圖速度。采用GPSRTK技術(shù)測量碎部點(diǎn)時(shí)，僅需1人持儀器在要測的地貌碎部點(diǎn)駐留5—10s，并同時(shí)輸入特征編碼，通過手簿可以實(shí)時(shí)知道點(diǎn)位精度，把一個(gè)區(qū)域測完后回到室內(nèi)，由專業(yè)的軟件接口即可輸出所要求的地形圖，僅需1人操作，不要求點(diǎn)間通視，大大提高了工作效率[2]。

2.2 在圖根點(diǎn)測量中的應(yīng)用

（1）對于成果精度影響最大的，就是坐標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)換，只有選擇檢測區(qū)所選的點(diǎn)均勻的分布在檢測區(qū)四周，同時(shí)，檢核時(shí)多選擇幾組測量結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析，避免出現(xiàn)偶然誤差。因?yàn)檗D(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算失誤或者誤差較大，即使觀測數(shù)據(jù)再精確，其結(jié)果都是不正確的。

（2）嚴(yán)格規(guī)范對作業(yè)人員能力要求，對作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)考試，針對作業(yè)人員的業(yè)務(wù)水平明確提出要求，并且在測量中反復(fù)多次，要重點(diǎn)注意作業(yè)人員在操控整平接收機(jī)時(shí)以及對中整平等操作，使操作誤差盡可能不是人為因素。

（3）嚴(yán)格規(guī)范對作業(yè)人員能力要求，對作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)考試，針對作業(yè)人員的業(yè)務(wù)水平明確提出要求，并且在測量中反復(fù)多次，例如作業(yè)人員在操控整平接收機(jī)時(shí)，對中整平等操作所引起的人為誤差，使操作誤差盡可能不是人為因素。

（4）因?yàn)镚PSRTK需要借由衛(wèi)星發(fā)射的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行定位測量，而衛(wèi)星信號(hào)和衛(wèi)星分布不均勻勢必會(huì)影響測量的精度，在操作之前利用衛(wèi)星預(yù)報(bào)提前獲知衛(wèi)星分布不均勻時(shí)間，避開此時(shí)段，從源頭降低測量影響[3]。

2.3 關(guān)于建筑控制方面的應(yīng)用

建筑都會(huì)逐漸變形，在建筑工程的測量中監(jiān)測建筑物的變形程度是一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。監(jiān)測的主要對象就是針對大型的人口流動(dòng)密集的建筑，檢測它們的位置是否移動(dòng)，包括對地基沉降的觀察，對建筑物傾斜程度進(jìn)行監(jiān)察測量等。RTK技術(shù)不斷地成熟，它可以不對控制點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，改變先控制再測圖的傳統(tǒng)方法，依據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維坐標(biāo)設(shè)置，將參數(shù)和放樣點(diǎn)進(jìn)行終點(diǎn)坐標(biāo)和曲線轉(zhuǎn)角的繪制。放樣方法靈活，坐標(biāo)放樣按樁號(hào)進(jìn)行，隨時(shí)可以更換，屏幕上箭頭可以指示出偏移方向偏移量[4-5]。

3 結(jié)語

綜上所述，在運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)，開展地籍測繪工作的過程中，相關(guān)部門以及技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)綜合考慮多方面的因素。要熟練掌握測繪技術(shù)的工作原理與應(yīng)用方法，結(jié)合測繪地區(qū)的地形地勢條件以及自然環(huán)境因素，充分發(fā)揮各技術(shù)的優(yōu)勢，科學(xué)合理地開展地籍測繪工作，從而確保地籍測繪工作高效穩(wěn)定進(jìn)行。