GPS-RTK技术在昌邑市土地调查中的应用
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摘要：本文以生产项目实践――昌邑市土地调查项目为例，介绍了gps-rtk在图根控制测量中的应用。分析了利用GPS-RTK进行图根控制测量的优点，数据解算的方法以及对精度的检查验证。
关键词：GPS-RTK图根控制测量 已知点检核比较法 重测比较法
中图分类号：P271 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
1项目概况
该测区地理坐标位于北纬36°25′至37°08′，东经119°13′至119°37′之间，地处山东省西北部，渤海莱州湾南岸，东与莱州市、平度县以胶莱河为界；南与高密县、安丘县毗连；西与潍坊市坊子区、寒亭区为邻,属环渤海经济圈。气候属暖温带半湿润季风区大陆性气候。昌邑市交通非常发达，是青岛到济南、烟台到济南的必经之地，有胶济铁路、大莱龙铁路、济青高速、潍莱高速、荣乌高速，309、206国家一级公路穿越市境。昌邑市北部临海，潍河、胶莱河并行南北贯通，南靠齐鲁第一大水库―峡山水库，若干条干渠纵横交错。
2 GPS-RTK图根控制测量
2.1收集测区已有控制成果
开始测试前，收集能够完全覆盖且分布均匀的测区内32个C、D、E级控制点（CYD01、CYD02、CYD03、CYD04…CYD31、CYD32）作为图根控制测量的校准和起算点。
2.2求测区坐标转换参数
GPS接收机接收的卫星信号经数据处理后，得到的是WGS-84坐标系坐标，在实际测量中应用的通常是待测点在实用坐标系（1980西安坐标系、1954年北京坐标系或地方独立坐标系等）中的坐标，因此，需要首先求解两种坐标系间的转换参数。对于一定区域内的测量应用,一般情况下的做法是利用更高等级的控制点成果求取“区域性”的地方转换参数。因此本测区采用上面提到的12个D、E级控制点的静态数据进行校准。直接将控制点的WGS84坐标和建地方坐标输入手簿,利用随机软件求解WGS84坐标系到建地方坐标系的转换参数,由于D、E级控制点平差解算后的精度较高,转换后各点的残差分量实际在1～2mm ,远小于规范要求的5cm。
2.3 测站的选择与设置
定位测量时，仅已知点上的精度最高，以本点为圆心，离此点越远，精度越低。理论上讲，在半半径为10km的范围内，可达到2－5cm的精度[1]。本测区南北向最长约为68.5km。因此在测区内设一站是不能保证上述要求。这就需要考虑到基准站上空无卫星信号或大面积遮盖的影响、GPS-RTK数据链通讯的无线电干扰以及提高基准站无线架设高度和安全性等要求，作者在作业过程中选择点CYD4、CYD10、CYD11、CYD23…作为基准站。
流动站设置包括建立项目和坐标系统管理、流动站电台频率选择、有关坐标的输入、GPS RTK工作方式的选择，流动站工作启动、使用RTK流动站测量地形点等[1]。流动站的上术设置完成后，启动GPS RTK流动站，开始测量作业。
2.4 测量数据质量检查
为了保证GPS-RTK的实测精度和可靠性，进行已知点的检核，避免出现作业盲点，需要对测量结果进行质量检查。一般采用三种方法：已知点检核比较法、重测比较法、电台变频实时检测法，但平常主要采用前两种种方法：已知点检核比较法和重测比较法。
2.4.1 已知点检核比较法。用GPS-RTK测出已知控制点的坐标进行比较检核，发现问题及时采取措施进行改正（见表1）：
2.4.2 重测比较法。每次初始化成功后，先重测1-2个已测过的GPS-RTK点或高精度控制点，确认无误后才进行GPS-RTK测量。最可靠的是已知点检核比较法，但控制点的数量总是有限的，所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果
2.5内业数据处理及精度分析
GPS-RTK测量数据处理非常简单，只需要用相关的软件处理接收机导入测量数据(*.dc)，直接进行坐标值的输出或打印，得到控制点成果。
作者在做山东昌邑市1：500农村居民点地籍调查中用GPS RTK进行图根控制。为了检验RTK控制点的实际精度，RTK测量结束后，作者用全站仪（2）对部分相互通视的点实测的边长、高差与测量坐标反算边长、高差比较，最大边长较差0.010米，最小边长较差0.001米，边长间距中误差为0.045米，高差（H）最大较差为0.012米，最小为0.001米。结果表明根据GPS-RTK测量技术规定所测点精度良好。可以看出， RTK实测精度完全符合导线测量精度要求，而且误差分布均匀，不存在误差积累问题。实测的边长、高差值与测量坐标反算值比较（见表2）
边长、高差检核比较表（单位m）表2
3 结论
利用GPS-RTK进行控制测量的优势是非常明显的，不受天气、地形、通视等条件的限制，操作简单，作业速度快，劳动强度低，节省了人力、财力，提高外业作业效率的同时实时提供经过检验的成果资料，无需数据后处理。这一方法中求出适合于本地区的坐标系统转换参数和水准面模型转换参数是得到高精度测量数据的关键。