| 清远市国土资源测绘院 广东 511518 摘 要：地籍测量工作是地籍管理和地基信息系统建设的基础，随着科学技术的发展，地籍测量的方法和技术在测量中有着更重要的意义。 随着全球定位系统（GPS）技术的迅速发展，RTK 测量技术也逐渐成熟，拥有高效率、高精度和实时性，并且操作简便等优点，使其在测绘中得 到广泛的运用。本文在此分析了GPS-RTK 技术的原理，并研究了GPS-RTK 技术在实际工程中的应用。 关键词：论地籍测量；GPS RTK 技术；实际运用 中图分类号：O4-34 文献标识码：A 引言： 如今可以说GPS 定位技术已经完全替代用常规测角、测距手段建立大 地控制网的大地测量。RTK 是现在GPS 应用中最新的技术，是实时载波相 位测量的简称。RTK 技术要求有一个参考站，参考站放在坐标和高程已知 的点位上，包含GPS 接收机和数据链发射电台在内，参考站持续接收卫星 信号同时把信号经过电台传送给周围的用户，就是移动站。 一、GPS-RTK 技术的原理 如今，静态相对定位技术已经算是完善了。动态实时相对定位技术 （RTK）是利用一台或更多台接收机固定在坐标已知的基准站上，其他流 动站的接收机处在一个运动的状态，基准站使用数据通讯链把载波差分信 息传播给流动站，流动站利用接收到的差分改正信息进行实时高精度定位。 随着RTK 技术逐步推广应用，GPS 已深入运用到工程勘察与工程建设、国 土资源调查等领域。例如利用GPS RTK 模式可进行道路中线的实时放样、 航道水深测量的平面定位、土地调查中界址点测量和图斑测定等，工程实 践表明，利用GPS RTK 模式进行定位，极大地提高了作业速度、降低了劳 动强度和工程成本，从而提高了工程效率。 RTK 测量技术是全球卫星导航定位技术和数据通信技术相结合的载波 相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的 三维定位结果。RTK 测量系统普遍是由GPS 接收设备、数据传输设备、软 件系统三部分组合而成。数据传输系统由基准站的发射电台和流动站的接 收电台组成，它是实现实时动态测量的重要设备。在RTK 测量模式下，参 考站通过数据链把观测值和测站坐标信息一起传送给流动站，流动站不但 采集卫星观测数据，还通过数据链接收来自参考站的数据，并在系统内组 成差分观测值进行实时处理。 二、GPS 在地籍控制测量中的应用 GPS 卫星定位新技术的迅速发展，给测绘工作带来了革新改变，尤其是 地籍控制测量工作受到很大的影响。运用GPS 迸行地籍控制测量，不要求 通视，这样防止常规地籍控制工作点位选取的局限条件，同时GPS 网状结 构对GPS 网精度的影响也很小。因为GPS 有着布点灵活、全天候、速度快、 精度高等优点，才导致GPS 技术在国内各城镇地籍控制测量中得到广泛应 用。运用GPS 技术对地籍进行控制，也有常规三角网（锁）布设时要求近 似等边和精度估算偏低时要加测对角线或增设起始边等繁锁要求，使用的 GPS 仪器精度只要能和等级控制精度符合，选取控制点位符合GPS 点位选 取的需求，所布设的GPS 网精度就完全能够满足地籍规程要求。即使这样， 笔者通过实践的GPS 地籍控制测量成果检查验收的情况，提出三点认识： ① GPS 地籍控制网的优化设计 在经典三角测量的控制网中，兼顾精度、可靠性和成本费用等准则的 优化设计已有许多研究成果和应用。和经典观测相比，GPS 观测具有更为复 杂的函数和随机模型。尽管GPS 具有灵活多样的布网方式，速度快、精度 高等特点，但GPS 地籍控制网的设计也存在优化问题。在GPS 观测中，基 线观测向量是不受任何条件限制的，由此为GPS 网的优化设计提供了切实 可行的条件。粗差、系统误差等模型误差是GPS 网的主要误差源，而精度 和可靠性是衡量GPS 网的坐标参数估值受观测偶然误差影响和辩识、抵制 GPS 网模型误差影响能力的二个重要度量指标。所以，在GPS 网优化设计 时，应考虑到规程要求精度、仪器标称精度、网的可靠性准则、人员配备 和预支成本费用等条件，可采用机助模拟法对GPS 网的图形结构、观测量 的增减进行优化设计。 ② GPS 地籍控制网点的精度和密度 地籍测量的首要任务，是全区的控制测量，它是测绘地籍图件和数据 的基础。而地籍控制网点的精度和密度，主要是为满足土地权属范围的特 征点，即界址点服务。关于网点的密度，GPS 地籍网可按测区范围和先后 次序分基本网和加密网两类。基本网控制较大的测区，点的密度大致按城 市三、四等边长要求定，加密网点密度相当于5”级小三角网或导线。对于 中、小城镇的地籍控制，考虑到城市的长远规划和近期需要，布设四等网 和5”级小三角网或导线。由于城镇地区界址点密度较大，故在保证网点的 点位精度条件下，控制点密度力求增大到便干测定界址点，必要时在GPS 网下再加密一级图根导线，以便能直接从图根点测定界址点。GPS网各边比 常规网边长变化幅度大且长短边结合灵活方便，由此，各级网可视需要分 期布设，也可一次性混合布设到需要的密度。 ③位置基准点偏差对GPS网的影响 应用常规手段建立城镇地籍控制网时，如果附近没有国家控制点作为 位置基准点，往往以假定坐标值的点作为起算点，从而建立起一个独立的 坐标系。当应用GPS 定位技术代替常规测量建立地籍控制网时，由千GPS 定位得到的是WGS— 84 坐标系的三维坐标差，故GpS 网在参考椭球面上的 网形与其在参考椭球面上的位置基准有关。在经度方向上位置基准的偏差 能使GPS网产生整体旋转，但对于一定范围、高差较小的GPS 网而言，其 位置基准在经纬度方向上的偏差（一般百米以内）对投影在椭球上网形的 影响可忽略不计；对于高差大的GPS网则要求有较精确的起算数据。由于 位置基准在高程方向的偏差使投影在椭球面上的GPS网的尺度发生变化， 所以，可用常规方法来精确测定高程。 三、RTK技术在地籍测量中的不足和改进 1.RTK 技术在地籍测量中的不足 在RTK 定位上虽不要求流动站与基准站相互通视，但在测量高大建筑 物、构筑物时，往往因无法靠近被测地物而无法测量，还需要全站仪的配 合。同时必须保证RTK 在城市地籍测量时所测星数不少于5 颗，RTK测量才 能得到固定解。 2.RTK 技术在地籍测量中的改进 移动站在测量时，圆水准气泡须严格居中，使RTK 得到固定解。同时 借助静态GPS和全站仪检测一定数量测区内的控制点，以便及时发现粗差 点。基准点应选在地势较高且交通方便，天空较为开阔，远离高建筑物， 有利于卫星信号的接收和数据链发射的位置。为防止数据链的丢失及多路 径效应的影响，基准站远离GPS信号的发射物、远离高压线、电视台、无 线电发射台等干扰源。不断研发、升级新的配套数据处理软件，为内业高 效处理数据提供平台和保障；为数字地籍建库服务，实现数据源共享。利 用多基站网络RTK 技术建立连续运行卫星定位服务综合系统缩写为CORS， 为用户中心提供CORS 数据链服务，用户子系统的接收机完成定位。 RTK 技术在测定界址点位能达到厘米级精度，能更加精确、快捷地测 绘每宗土地的权属界址点、绘制地籍图，计算宗地权属面积；为准确、高 效实现数字化地籍管理工作提供重要数据库，使该技术在城市地籍测量中 得到广泛应用。 四、结束语 如今GPS-RTK测量技术的普遍，在确保质量的前提下，很大程度地提 高了工作效率，给各个应用领域带来了非常大的效益。但是个别成果的不 靠谱还是会带来巨大的损失。因此，避免RTK 测量偶尔出错必须引起我们 足够的重视，还得需要进一步去改善该技术的运用。 参考文献： [2] 周忠谟，易杰军.GPS 卫星测量原理与应用[M]. 北京：测绘出版社， 1992. [3] 乔仰文，赵长胜.GPS 卫星定位原理及其在测绘中的应用[M]. 北京： 教育科学出版社，2003. [3] 彭吉红；数字化测图在地籍测量中的应用[J]；江西煤炭科技；2002 年04 期；16-17。 |
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