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实时动态RTK定位技术住土地测绘中的应用

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摘 要:RTK技术的发展日益成熟,已经在测量工程的很多方面得以应用,本文就将对实时动态rtk定位技术土地测绘中的应用予以简单的阐述,希望能对同行起到一定的指导作用。

关键词:实时动态;RTK定位技术;土地测绘;应用

RTK测量技术,是以载波相位观测量为根据的实时差分测量技术,随着GPS RTK技术的成熟与接收设备的市场化,它已经对传统测量的方方面面产生了很大影响,又由于其在野外能够实时地提供测量点的三维坐标及其精度,具有测量定位灵活、快速、省时、省力等优点,其显著地提高工作效率和经济效益,深受广大测量单位和测量工作者的欢迎。

一、实时动态RTK定位技术概述

实时动态RTK定位技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术,其基本思想是:在基准站上设置1台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站,在用户站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,也通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度,通过实时计算的定位结果,便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况,实时地判定解算结果是否成功,从而减少冗余观测量,缩短观测时间,而RTK测量系统一般由以下三部分组成:GPS接收设备、数据传输设备、软件系统,数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成,它是实现实时动态测量的关键设备;软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能。

二、RTK的工程测量技术优缺点

RTK技术优点:一是作业效率高。在一般的地形地势下,高质量的RTK设站一次即可测完4kin半径的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测置仪器的“搬站”次数,仅需一人操作,在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标,其作业速度快,劳动强度低,节省了外业费用,提高了劳动效率;二是定位精度高,数据安全可靠。其没有误差积累只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内,RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级;三是降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足电磁波通视,因此,和传统测量相比,RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,在传统测量看来由于地形复杂,地物障碍而造成的难通视地区,只要满足RTK的基本工作条件,它也能轻松地进行快速的高精度定位作业.。

三、实时动态(RTK)定位在土地测绘中的应用)

笔者通过实践,总结出实时动态定位技术在土地测绘中,主要适用于以下几个方面。

一是地籍控制测量。实时动态定位技术应用于地籍控制测量,可以根据实际需要,灵活布设控制点,点位可疏可密,如图2,测区为相互独立的A、B两测区,应用实时动态定位技术,就可以在。点上架设基准站,在需要布设控制点A、B区域,布设控制点,而不必在A、B测区中间地带布设传算点,这使交通不便的独立地区能方便地进行整体联测。

而且采用实时动态定位技术进行地籍控制测量,效率很高、不仅大大优于传统测量方式,而巨明显优于GPS静态测量方式,而且这种测量方式还非常适合中小城市(镇)的地籍控制测量,在面积为100kmZ以下的中小城市,如果形状比较规整,基准站布设在合适的位置上,一般仅需一个基准站就可完成控制测量,流动站与基准站之间不必考虑通视问题。

二是平面控制测量。随着经济建设的飞速发展,控制点常被破坏,影响了地籍测量的进度,如何快速精确地提供控制点,将直接影响工作的效率,而常规控制测量如导线测量,要求点间通视,费工费时,且精度不均匀,但GPS静态测量,点间不需通视且精度高,但需事后进行数据处理,不能实时知道定位结果,如内业发现精度不符合要求则必须返工,应用RTK技术无论是在作业精度,还是作业效率上都具有明显的优势,RTK测量的同一点位相对于静态GPS观测点基本上是一致的。其坐标差值较小;而对于常规仪器观测的I、Ⅱ级导线来说有部分相差较大,这也可能是常规测量的误差积累所引起的。

三是建设用地前期勘测地籍碎部测量。采用实时动态定位方式进行建设用地前期勘测或地籍碎部测量,与采用全站仪进行测量相比较,也具有非常明显的优势:一是采点速度快,在保持卫星连续跟踪的情况下,一般单点测量仅需要十凡秒钟,与全站仪相当,但是在以基准站为中心方圆20 k m内,其既不需要变换基准站,也不需要图根控制点,更不需要定向,这就减少了全站仪频繁换站所花费的时间;RTK技术可实时地测定界桩位置,确定土地使用界限范围、计算用地面积,利用RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样,建设用地勘测定界中的面积量算,实际上由GPS软件中的面积计算功能直接计算并进行检核,这就避免了常规的解析法放样的复杂性,简化了建设用地勘测定界的工作程序,在土地利用动态检测中,也可利用RTK技术,传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法,如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量,对于变通范围较大的区采用平板仪补测,这种方法速度慢、效率低,而应用RTK新技术进行动态监测,则可提高检测的速度和精度,省时省工,真正实现实时动态簸测,保证了土地利用状况调查的现实性。

四是放样土地权属界线。实时动态定位技术的另一个非常适合的领域就是放样土地权属界线、尤其是在通视不便、测量困难地区、在土地管理中,经常出现:土地权属界线在图上己确定,但由于实地地形复杂或通视困难等不利条件,利用常规方法很难落界的情况,而我们利用实时动态定位技术,放样界址线,在电子手簿上就会即时显示流动站所在点与放样线的方位、距离,仅需要单人背负流动站作业即可。

结束语:

综上所述,RTK实时动态测量技术是继GPS全球定位技术之后,测量领域的又一次技术革命,它改变了传统的测量模式,能够实时提供厘米级定位精度,在不通视的条件下远距离传输三维坐标,应用于土地测量中,RTK能够快速准确的布设导线网,弥补由于城市日星月异的发展造成的低等级导线点的毁坏,以减轻由于城市高速发展而给测绘人员造成的时间压力,而且RTK测量需要的测量人员少、作业时间短,工作效率高,并且RTK测量成果都是独立观测值,不会像常规测量造成误差积累,当然,RTK技术快速、灵活的作业方式有赖于足够的卫星数、稳健的数据链、较小的多路径效应等外界条件,在城市环境下更显得突出,有时会出现无法正常作业的情况,这就需要不断完善RTK技术,探讨先进作业方式,而随着RTK技术的日趋成熟,必将更好地服务于土地测量。

参考文献

1. 屠春伟,毛小芳.GPS RTK技术在数字测图中应用EJ3.科技信息(学术研究),2008(2):256―257.

2. 焦明连,吕秀建.基于GPS R2’K技术的数字化地形测量EM].全球定位系统,2005(2):20―22.