GPS—RTK技术在地籍测量中的应用与分析
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摘要：gps—rtk技术广泛因其精度高、实时性和高效性强，广泛应用于地籍测量中，在很大程度上提高了工作质量和效率。本文就GPS—RTK技术与地籍测量分别进行概述，并对GPS—RTK技术在地籍测量中的应用进行分析。
关键词：GPS—RTK；地籍测量；外业；内业
中图分类号：P271 文章编码
一、GPS-RTK技术与地籍测量
（一）GPS-RTK技术
GPS-RTK测量技术主要是引用差分的方法将测量的误差降至最低，是一种高效的定位技术，需要同时利用两台以上的GPS接收机接受卫星信号，其中的一台的位置以已知的坐标点为基准站，另一台用来测量未知点的坐标，也就是我们所说的移动站，基准站和流动站同时接收卫星信号，基准站通过连接的电台对测站光标、伪距观测以及载波相位观测值等数据传递给流动站。流动站接收信息后与卫星信息进行实时差分平差处理，进而得到流动站的三维坐标以及观测精度的信息。其次，是对平面转核参数的计算，这需要至少联测两个平面坐标点，而对高程转换参数的求解，则需要联测三个高程点。为了提高底薪坐标的与当地坐标数据模型的拟合程度，提高待测点的精度，还需要联测尽可能多的已知点坐标，通常的转换方式有以下两种形式：①利用现有的已知的GPS控制网资料，将多个已知点的底薪坐标与相应的当地坐标输入到电子簿中，然后将基准站架设在已知电上进行实地的虚拟联测，进而计算出转换参数；②将基准站假设在已知点或者是未知点上，流动站依次测量各个已知点的地心坐标，然后将相对应的当地坐标的平面坐标与高程输入手簿中的数据进行校正，将残差比较大的已知点淘汰，进而可计算出两坐标系之间的转核参数。
（二）地籍测量
地籍测量是土地管理工作的重要基础，它是以地籍调查为依据，借助仪器，以测量技术为手段，从控制到碎部，精确测出各类土地的位置与大小、境界、权属界址点的坐标与宗地面积以及地籍图，以满足土地管理部门以及其它国民经济建设部门的需要，是土地管理的技术基础。
1、原则
分级布网、逐级控制，遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。
2、分类
按设备手段不同分为：普通测量法（地面法）、航测法和综合法；
按地籍原图的成图方法分为：解析法、部分解析法和图解法；
按基本图件的可用性分为：地籍修测、补测与全测。
3、内容
地籍平面控制测量（在地籍测量区内，依据国家等级控制点选择若干控制点，逐级测算其平面位置的过程），地籍细部测量（在地籍平面控制点的基础上，测定地籍要素及附属地物的位置，并按确定比例尺标绘在图纸上的测绘工作），地籍原图绘制，面积量算与汇总统计，成果的检查与验收。
二、GPS—RTK技术在地籍测量中的应用
（一）工程概述
喀喇沁旗地处内蒙古自治区东部，东西长约104公里，南北宽约75公里，总面积3071.8平方公里。本次测量的作业区域为锦山工业园区位于锦山镇东，南至东环路，北至河边，总面积为5平方公里区区域。如果采用传统的全站仪进行控制点测量，按照投入３个作业组（每组５人）进行测量，无法按工期结束外业测量任务。因此，我局决定采用RTK方法进行测量，将３个作业组拆分为６个作业小组（每组３人），从而将外业测量时间压缩到10天以内。
（二）基准站位置的选择
基准站的建立是顺利进行测量的关键。所以选址时应注意以下方面：
（1）避免选择在无线电干扰强烈的地区，基准站四周100m内无大的电磁波辐射源，如微波站、高压线等。GPS天线平面15°倾角以上无大片障碍物阻挡卫星信号，基准站至测区的视野应开阔，无高大建筑物或高山阻挡，尽量使用高增益天线，以增加作用距离。
（2）基准站站址及数据链电台发射天线必须具有一定的高度；在较远距离工作时，将基准站设置在高楼顶或山顶上，提高参考站的高度。并将电台天线放到尽量远离GPS天线和主机的地方，以防电磁波干扰。
（3）为防止数据链丢失以及多路径效应的影响，周围无GPS信号反射物（大面积水域、建筑物等）。
（三）外业采集数据
根据地籍调查情况，运用GPS—RTK技术对实地每宗土地的权属界址点、建筑物及其他地籍要素进行数据采集。由于测区内GPS点大多布设在道路中心，故易采用“无投影／无转换”法进行作业。架设GPS基准站，使用1+2工作模式，用两套GPS—RTK接收机作为流动站进行测量。一般取3s作为一个记录单元，在记录数据时，要求测量人员立点要准确，尽量稳住对中杆，同时画出草图，以便内业整图时提供参考。RTK方式出现后不要马上开始测量，要等GPS稳定约20min左右才开始测量，否则将有较大的误差。其作业方法及步骤为：
①选择坐标系。根据要求，统一采用1980西安坐标系。
②设置投影参数。已知点坐标中央子午线为117°，采用实际中央子午线， x常数为0，Y常数为500000，投影尺度比为l。
③求取转换参数。分别到测区内两个已知点上采集数据，进行参数转换，并自动存储到“转换参数”中，进入转换参数，查看转换参数，打开转换参数。
④碎部点测量。根据地籍调查情况，对每宗土地的权属界址点、建筑物及其他地籍要素进行数据采集。
（四）内业处理
外业测量存储的RAT文件是专用的数据库文件，数字成图软件不可直接调用，需用“测点成果输出”功能把RAT文件转换为用户所需要的格式。结合外业的草图，采用SV301数字成图软件完成内业成图工作，及时获得界址点图形信息，准确地制作宗地图、地籍图，计算宗地面积等。
（五）精度控制分析
1、 基准站精度的高低直接影响到测量点的精度。所以，在工作中要选择高等级又经过水准联测的已知控制点作为基准站。基站应选择在地域开阔、远离无线电干扰源、大面积水域的制高点上，并不要远离测区。
2、严格规范操作，减少人为因素对测量精度的影响。进行测量时流动站应采用三脚架基座对中整平。
3、坐标参数的选择对所测成果的精度影响很大。GPS 采用WGS-84 坐标系，必须转换到西安80平面坐标系或地方坐标，然后再投影到高斯平面上。因此，坐标转换精度是个非常重要的问题，在选择公共点求参数时应对测区范围内的已知点进行筛选。
4、要采用RTK 高程就必须做到：求转换参数时测区要有一定数量的高等级并有经过水准联测的控制点，所选公共点不要远离测区并均匀分布在测区周围。要在不同时段分别观测检查其测量粗差，并进行一定数量的已知点检验。
三、GPS-RTK测量技术在地籍测量中应该注意的事项
首先，基准站的位置选择十分重要，不仅影响观测精度，还关系到基准站与流动站的数据通讯，特别是用手机信号通讯时。应在开阔无遮挡的高处设置基准站，方便的话，突出的平顶楼房的房顶是一个不错的选择。当然其他条件也要满足。
其次，差分定位的精度会随流动站至基准站距离的增加而降低，因此用于求解转换参数的已知点应分布均匀，覆盖整个测区，这对高程测量尤为重要。
最后，用GPS-RTK做图根控制测量时，最好用对点器。若用对中杆，除要仔细检查校正对中杆上的水准器外，还须有三角支架支撑，手扶持对中杆进行对中很难达到精度要求。利用GPS-RTK进行控制测量所作的图根控制点，两点间最好通视（形成可以通视的点组），以方便全站仪及其他仪器的联测。一般情况下，每个控制点最好在不同时间段观测两次取其均值作为结果，两次观测值的较差不宜超过3cm。若在有遮挡地区作业时，不可勉强作业。由于GPS信号不好，观测结果很不可靠，要十分注意检核，或者配合全站仪进行测量。
结束语
与静态、快速静态GPS测量相比较，TRK无足够的几何检核条件，但应用于地籍测量，无论从定位精度还是作业效率看，都是可行的，而且也拓宽了GPS测量技术的应用领域。
参考文献
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