GPS RTK技术在地籍测量中的应用探讨
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摘要：随着测绘技术的迅猛发展,地形地籍测量的方法和技术也在不断地进步和更新。笔者结合自身工作实践，就gps rtk测量技术在地籍测量中的应用进行初步探讨。本文介绍了GPS RTK测绘技术的基本原理、特点和系统结构，对GPS RTK 技术应用于地形、地籍测量操作过程中的一些关键问题进行了介绍,供大家参考。
关键词：GPS；RTK；地籍测量；应用
一、地籍测量技术的发展
地籍测量是指土地权属调查的基础上,利用测量仪器,采用科学的方法,在调查区域内,建立地籍控制网,测量每宗地的地籍要素的过程。在过去的地籍测量过程中,获取、处理信息常用光学仪器设备和小型计算机,存储信息方式是图纸资料,工序间的传输很薄弱,重复劳动浪费很大。随着现代技术的不断发展,测绘技术迅速发展,地籍测量已经改变传统技术的旧有形状,形成一大批高技术与传统技术相结合的技术复合体,应研究组织好信息的高效合理流动,建立数据库使整个地籍测量信息系统输入到输出实现最优化,建立以宗地信息的产生和变更为主线,高效能地采集、存储、处理、输出和传输地籍信息及相关的办公公文信息的一个多用途信息系统。能有效提高地籍测量的效率。
二、GPS RTK测量的基本原理
在已知坐标的参考点上安置一台基准站接收机,通过对所有可视GPS卫星信号的接收,将测站坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态通过基准站电台发射出去,流动站在对GPS卫星信号进行观测的同时,也接收来自基准站的数据。因此GPS RTK测量不仅要求有足够数量的卫星(一般至少5颗才能达到地籍测量精度)和较好的卫星几何分布(PDOP值应小于6),而且还要求基准站与流动站之间的数据通讯必须良好,即“微波通视”。 使用实时动态GPS测量,在完成初始化后,就能快速测定地物点或界址点的坐标。
三、GPS RTK技术系统的优点
GPS RTK测量技术应用于地籍测量,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。GPS RTK应用于地籍测量有其他仪器不能比拟的优点：
1、作业速度快、效率高。在通常条件下,利用RTK测量几秒钟即可获得一个点的三维坐标。
2定位精度高。RTK测量各点间的精度基本上是独立的,减少了测量误差传播和积累,这不同于导线测量和GPS网测量成果中点的精度。
3、操作简便,容易使用。随着GPS接收机不断改进,自动化程度越来越高,体积越来越小,重量越来越轻。
4、能全天候、全天时地作业。RTK技术可实时地测定界址点位置并能达到要求的厘米级精度,从而确定土地使用界限范围,计算宗地权属面积。在影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带,也可在界址点附近做出两个控制点,再用全站仪等传统测量工具进行细部测量,以弥补GPS RTK测量的不足。
四、GPS RTK技术系统构成
GPS RTK技术系统配置包括以下三部分：a．基准站接收机 ；b．移动站接收机；c．数据链。基准站接收机设在具有已知坐标(也可无已知坐标，地势较高)的参考点上，连续接收所有可视 GPS卫星信号，并将测站的坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态通过数据链发送出去，移动站接收机在跟踪 GPS卫星信号的同时接收来 自基准站的数据，通过 OTF(On The FLY)算法快速求解载波相位整周模糊度，通过相对定位模型获取所在点相对于基准点的坐标和精度指标。
五、GPS RTK技术在地籍测量中的应用
1、各种控制测量
常规的地籍控制测量采用三角网、导线网方法来施测,这些测量方法要求相邻控制点之间必须通视,技术规范对导线的长度、图形都有相应的要求,而且,在外业测设过程中不能实时知道导线的精度,如果测设完成后,回到内业进行平差处理后,发现测量精度不符合规范要求的,还必须返工重测。
GPS RTK技术解决了常规控制测量中的这些问题,这种方法在测量过程中不要求点与点之间的通视,不要求进行导线平差,对控制点之间的图形、边长也没有什么要求,而且,采用实时GPS RTK测量能实时获得定位的坐标数据及精度,在地籍测图和勘测定界工作中,如果把RTK用于控制测量,布设测图控制网,不仅可以大大减少人力强度、节省费用,而且大大提高工作效率。
在应用GPS RTK测设控制点,应采用GPSRKT联测4个以上的高等级控制点。利用控制点校正功能求出测区WGS-84坐标系与其它坐标系（1954年北京坐标系、1980西安坐标系或地方坐标系）之间的转换参数,以避免投影变形过大,得不到更精确的控制点坐标成果。
2、地籍碎部测量
传统的碎部测量一般是根据测区已有的图根控制点,利用平板仪测图或使用全站仪测图,使用全站仪时,测每个点均输入该点的地物编码,然后再利用成图软件成图,这些方法作业时要求测站点和被测的周围地物地貌等碎部点之间一定要通视,而且一台仪器至少要求2～3人同时进行作业。
采用RTK技术进行测图时,不要求通视,架设好基准站后,仅需一人拿着仪器便可以开始测量。用RTK技术测定点位不要求点间通视,仅需一人操作,便可完成测图工作,大大提高了测图的工作效率。
3、放样
放样是测量的一个应用分支,在地籍测量中和工程施工中经常使用。它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来。放样的方法很多,如经纬仪交会放样,全站仪的边角放样,距离交会等等,利用以上方法放样出点的位置时,往往需要根据测量的结果来回移动目标,直至到达点位。放样同测图一样,需要通视情况良好,需要跑尺者和观测者,工作效率低。
采用RTK技术放样时,可以在室内用专用软件将要放样的点(或线)坐标编辑好,传输到GPS的手簿中,便可以在野外进行操作。以Trimble 5700为例,执行放样操作后,手簿屏幕上文字界面会出现距离放样点的水平距离、垂直距离,图形界面会出现箭头和指北方向,指示该往哪个方向的放样点靠近,当仪器在距离放样点3m之内时,箭头消失,放样点用圆环表示,GPS天线的位置用十字丝显示。这种作业方法能很方便地找到放样点。
结语：利用 RTK进行地籍测量，不受天气、地形、通视等条件的限制，工作效率比传统方法提高 3～4倍，比传统方法大大节省人力。通过GPRS、CDMA等数据通讯设备与相关外部通讯设备建立数据连接，实施同步测量，具有精度高、准确快速、不需不设高等级控制点等优点。同时，该技术具有其它测量仪器和技术不能比拟的优势，必将在测量领域中获得越来越广泛的应用。