浅谈GPS RTK在农村宅基地地形测绘中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈GPS RTK在农村宅基地地形测绘中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：本文简单介绍了gps rtk技术的基本原理，结合农村宅基地地形测绘实际工程案例，介绍作业过程实施步骤，阐述GPS RTK技术在农村宅基地地形测绘中的应用。

关键词：GPS RTK 实时动态 地形测绘 高程拟合面

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（a）-0038-01

由于GPS技术具有精度高、速度快、成本低等显著优点，自从20世纪90年代引入我国，已经被国土资源、城市规划等部门广泛应用于城市建设、工程测量、交通设计、基础施工等行业，不仅基本实现了对传统测量方式的转换，同时也取得了良好的社会效益和经济效益。我国地形测绘项目中较常用的GPS技术是：相对定位静态GPS技术和实时动态GPS RTK技术。

1 GPS RTK测量原理

在具有已知坐标的参考点位上安置基准站接收机，连续接收所有可视GPS卫星信号，并将测站坐标、测量值、卫星跟踪状态及接收机工作状态通过数据链发出去；流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据，通过OTF算法及相对定位模型，实时地计算所在点相对基准站的三维坐标和精度指标。

2 测区概况

鹿寨县位于广西中部，洛清江下游，湘桂走廊的东部，南接柳州，北通桂林，属南亚热带向中亚热带过度地带，季风寒流影响较为明显。气候温和，热量较丰富，雨量充沛，光照充足，年平均气温20.4 ℃，年平均降雨量1500 mm，充沛的雨量、热量，为农作物生长提供得天独厚的自然条件。地势自东北向西南倾斜，貌似南北缺口的浅蝶形。鹿寨县境内有湘桂铁路，有纵贯南北的桂柳高速公路，有横穿东西的柳州至平乐的二级公路。县内各镇通等级公路，公路网发达，城区内城市道路、大街小巷纵横交错，四通八达，交通方便。广西区国土测绘院受有关部门委托，在县城及城乡结合部范围内农村宅基地测绘1∶500比例尺地形图，以3个国家C级GPS点为起算点，按边连接的方式布设一个15个点（含起算点）的四等GPS平面控制网。

3 作业方案的选择

地形测图是为城镇、农村宅基地以及各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足国土资源管理、城镇规划建设管理等部门和经济建设的需要。常规的测图方法是先布设高等级控制点，然后再逐级加密控制点，以这些控制点为依据，测定对象在参考系的位置，并按照《国家基本比例尺地形图图式第1部分：1∶500，1∶1000，1∶2000地形图图式》（GB/T 20257.1-2007）规定和符号绘制成图。而应用GPS RTK测量技术，甚至可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点（远远少于常规测量布没的控制点），便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用南方Cass测图软件在野外测绘矢量图，然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的地形图。测区附近居民地占总面积的2/3，而测区另外1/3的田野地形则相对复杂，庄稼树木茂盛，沟塘、水系分支比较多。由于通视条件很差，加之时间紧迫，单纯采用传统常规测量方法，如全站仪或测距仪的全野外数字化测图，作业中的困难程度较大，鉴于上述情况，我们研究决定采用以GPS RTK施测地形为主，局部房屋稠密、GPS信号较差地区，配合使用全站仪。

4 作业过程的实施

4.1 四等GPS网布测

四等GPS控制点按照技术设计初步确定的点位在实地选点。点位基础坚实稳固，易于长期保存。视野开阔，卫星地平高度角大于15°。同时考虑了便于设站观测，尽量避开影响卫星信号接收的强电磁场、高大树木和高层建筑物。并充分利用旧有控制点，保证所有控制点至少有一个通视方向。点位采用15×20×60 cm水泥预制桩或现场砼浇灌，水泥地面则凿刻30×30 cm的方框，钻15 cm深的圆孔打入钢质标志，并刻上点名。在现场绘制四等GPS控制点点之记，四等GPS控制网外业数据采集采用四台中海达精密测量型HD8200G V8 GPS接收机，套以静态模式进行野外数据采集，仪器标称精度为10 mm±2 ppm。四等GPS控制网平差后的精度：平面点位中误差最小值为2.7 mm，最大值为6.7 mm，小于规范要求的5cm限差；最弱边长相对中误差为1/10万，远远小于1/4.5万的规范限差。

4.2 一级GPS网布测

在四等GPS点控制下布设一个一级GPS网进行加密。一级GPS网采用边连接的方式布设，网的总点数为121个，其中联测的起算点（高等级控制点）数9个。一级GPS网平差后精度：平面点位中误差最小值为1.2 mm，平面点位中误差最大值为7.5 mm，小于规范要求的5 cm限差；最弱边长相对中误差为1/4.5万，小于1/2万的规范限差。

4.3 二级光电测距导线网布测

对于卫星信号不好的区域则采用二级光电测距导线进行加密，以满足图根控制测量需要。本项目布设三条附合导线共17个二级导线点，均以四等（或一级）GPS点作为起算点。

4.4 四等水准测量

以国家二等水准点作为本测区四等水准网的高程起算点。以四等结点网等形式，对四等、一级GPS点和二级导线点进行高程联测。对于不便于联测水准的二级光电导线点（如房顶上的导线点），则采用光电测距三角高程的方法测定高差，并入相应的水准网一起整体平差。未能进行水准联测的四等GPS点和一级GPS点，其高程采用GPS拟合法求得，以施测过水准高程的所有GPS点作为本测区GPS高程拟合网的起算点。四等水准网的精度：最大高程中误差为±6.7 mm，最大点间中误差为±4.9 mm。

4.5 图根控制测量

为满足地籍测量的需要，在四等GPS点、一级GPS点、二级导线点下布设图根控制点。图根控制点一般在水泥（或沥青）路面打入一螺钉，涂上红油漆，并写上点号。在土质地区无法打螺钉的地方则使用木桩点作为标志。控制点密度在平坦开阔地区每平方公里不少于64个点，每幅图内至少有3个埋石点。地形复杂、隐蔽及城市建筑区，视测图需要适当加密，最终以满足测图需要为原则，本测区共布设27个图根导线网。

5 结语

本次农村宅基地地形测绘工作中，充分发挥了GPS RTK的技术特点，既节省了人力物力，降低了劳动强度，也提高了工作效率，缩短了有效工作时间，高质量地完成了这次测绘任务。

参考文献

[1] 李旷建，吴文祥，郭立权.GPS高程拟合法在工程测量中的应用[J].全球定位系统，2008，6.

[2] 赵文更，梁安宝.城镇控制测量中GPS高程拟合方法分析[J].测绘与空间地理信息，2011，34（2）.

[3] 赵康年.GPS水准高程再工程测量中的应用[J].青岛大学学报，2012，30（1）.