【GPS-RTK技术在地籍测量中的应用研究】 GPS在地籍测量中的应用
时间：2019-04-02 03:12:13 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：本文介绍了RTK技术工作原理及测量方法，重点对RTK在地籍控制测量和碎部测量中的应用进行了分析,充分说明了利用GPS—RTK技术可以进行地籍测量。 关键词：GPS；GPS—RTK；地籍测量；界址点。
Abstract: This paper introduces the RTK technology working principle and measuring method, with emphasis on RTK in Cadastral Control Survey and detail survey analyzed, fully illustrated by using GPS RTK technology to cadastral.
Key words: GPS; GPS, RTK; cadastral survey; boundary point.
中图分类号：P271文献标识码：A 文章编号：
一、前言
地籍测量的常规测量方法是先采用全站仪导线测量布设控制点，然后在导线控制点的基础上进行宗地界址点的碎部测量。 导线测量经常受到起算控、制点密度不足、测站之间通视差 以及精度不均匀等问题的困扰，而且耗费人力 时间和资金。
随着近些年GPS—RTK技术的出现以及GPS接收机空间定位精度的不断提高,GPS—RTK技术已经广泛地应用到控制测量、地形图测量、地籍测量和房产测量中。使用GPS—RTK技术进行空间定位具有定位精度高、观测时间短、测站间无需通视、操作简便以及全天候作业的优点。GPS—RTK技术测绘的各点之间不存在误差累积 ,避免了传统地籍测绘中由于边长过长等原因带来的误差累积 ,提高了精度。利用GPS—RTK技术能够成功地在现场就发现不合格的测绘成果 ,提高了效率。传统地籍测绘的数据坐标转化 ,必须等到事后处理 ,而 GPS—RTK技术具有实时将一个坐标系统精确地转换到一个特殊坐标系统的能力。GPS—RTK技术与传统地籍测绘方法相比 ,具有明显的优势。
本文以我在辽宁省朝阳市于2010年至今进行农村地籍测量工程通过实际操作积累的经验， 阐述在地籍测量中的应用研究。
二、GPS—RTK的操作流程
1、建立一个项目 (参数设置、编译控制点)。项目不要存储在“主内存”里，以免“软复位”时丢失数据
2、基准站设置：第一步编辑点号，输入相应坐标，读当前WGS-84坐标；第二部设置基准站，注意：必须保证基准站WGS-84坐标和控制点所对应的WGS- 84坐标在同一个WGS-84坐标系统内。
3、流动站设置 ：第一步设置相应参数；第二部将仪器的工作模式设为RTK流动站模式，建立差分关系，让流动站认知基准站的已知位置；第三部设置基准站电台。
4、求解转换参数 ：
求取转换参数的方法主要有如下几种：
a、控制点联测求（常用）：使用控制点的WGS-84坐标和地方坐标两套坐标建立关系求得。
b、人工输入转换参数：使用已知的转换参数。
c、 地图投影确定转换参数：使用已知的投影方式，从而确定转换参数。
注意：使用方法b和c时基准站的坐标必须放在已知点上，而且基准站的WGS-84坐标必须是已知的地方坐标通过已知的转换参数和投影方式反算得到。
5、进行点采集：
用控制点求转换参数时的多种作业方式：
a、 基准站置于已知点上：基准站的WGS-84坐标的获得方法有2种：
（1）使用已有的静态数据： 直接将控制点的WGS-84坐标和地方坐标输入手簿直接求取。
（2） 使用上点采集的方式获取，此种方法是在无WGS-84成果的情况下使用，具体做法如下：基准站的WGS-84坐标直接从手簿中读取，然后将流动站拿到控制点上去采集WGS-84坐标。
b、 基准站置于未知点上，即基准站任意摆放时：
虚拟一个基准站的地方坐标，基准站的WGS-84坐标直接使用手簿读取，然后将流动站拿到控制点上去采集WGS-84坐标。此时由于基准站的地方坐标是一个虚拟坐标，基准站不得参与转换参数的求解。
三、GPS—RTK技术在地籍测量中进行I级导线加密的应用
为了更好的对GPS—RTK技术在I级导线控制网测量中的应用进行验证，我们在工程开始作业前对测区部分一级导线点进行检测。由于本次检测的一级导线点大都位于居民地内，房屋较为密集，高大树木遮挡严重等因素，都会对RTK测量精度产生影响，为了使本次试验顺利完成，我们制订了相应的措施：
1、基准站的选择：
基准站点位选择在视野开阔、地势较高的小山丘处，避开了大功率无线电发射源（如电视、电台发射塔、微波站等）以避免周围磁场对GPS卫星信号的干扰；周围不存在大面积水域，减少了多路径误差的影响。
2、流动站的选择：
流动站测量使用带支架的对中杆，观测时间应延长至1-2分钟，采用重新初始化独立观测两次，两次坐标差值≤5cm,取中数作为最终成果。流动站与基准站保持在5KM之内。对于条件困难地方通过增加观测时间，增加观测次数，以提高RTK测量精度。
3、作业时段的选择：
观测时间选在点位几何强度因子（PDOP）值小于6的时间段，作业前查看卫星的数量和位置，选择最佳的时段进行RTK作业，以保证RTK测量精度。
4、转换参数的合理求解
GPS测量采用的是WGS-84坐标系,我们直接将测区内D级GPS控制点的WGS-84坐标和朝阳市城市坐标直接键入手簿后自动求解出转换参数。参与求解转换参数的各控制点平面残差均≤2cm。
我们在D级GPS控制点上架设基准站，利用两台流动站，具体操作严格按照上面的观测措施进行作业。我们经过两天共检测了60个一级导线点。经过测区部分I级导线点进行检验,我们把RTK成果与原坐标进行了比较，结果如下表：
从上表中可以看出RTK测点坐标与原坐标互差均≤±3cm,若把原坐标当作理论值，则RTK成果坐标中误差m0=±1.61cm ,说明RTK技术应用于I级导线点测量在精度上完全满足城市测量规范要求，而且误差分布均匀，不存在误差积累。
四、GPS—RTK技术在地籍碎部测量中的应用
地籍碎部测量是地籍调查重要组成部分，目的是真实准确测定每宗土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等各项地籍要素。地籍调查规程要求，地籍平面控制测量基础上的地籍测量，对于城镇街坊外围界址点及街坊内明显的一类界址点对邻近图根控制点点位中误差要≤±5cm，城镇街坊隐蔽界址点及村庄内部二类界址点点位中误差要≤±7.5cm。界址点测量是地籍测量的核心，其精度直接影响地籍调查成果质量，准确的测定界址点是管理土地产权的基本保证，GPS—RTK技术标准完全能保证其精度要求。既提高了工作效率，又节约了时间。对于影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带，用全站仪、测距仪等测量工具，采用解析交会法、极坐标法、图解交会法等进行地籍勘丈，有利于加快地籍细部测量进度。
我们在I级导线控制点的基础上，使用全站仪极坐标法对200个采GPS—RTK技术测量的不同区域的界址点进行了检查。通过统计，其中最大平面较差为的平面较差为±7.3cm。70％ 的平面较差在±2cm以内，85％的平面较差在±3cm以内。经过计算， GPS—RTK方法的测量中误差为士3.793cm，能够满足地籍测量规范中一类界址点平面精度≤±5cm的规定。
通过以上检查统计可以看出，利用GPS—RTK技术虽不能够提高界址点测量的精度 但其测量结果精度完全可以满足地籍测量的需要。同时，可以提高工作效率，从而极大地节约了时间，提高了经济效益。
五、结束语
使用GPS—RTK技术 ,使得地籍测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合。随着网络RTK技术的出现，标志着高精度实时定位技术的发展进入了一个崭新的阶段。网络RTK技术，将代表着GPS发展的方向。它使一个地区的所有测绘工作成为一个整体，同时，它将大大扩展RTK的作业范围，使GPS—RTK技术数据传输能力的增加,数据的稳健性更高,传输距离更远，GPS—RTK技术将在地籍测量和其他领域得到更广阔的应用。
参考文献
『1』.李征航《GPS卫星测量原理与数据处理》『M』.武汉：武汉大学出版社，2005.
『2』.徐绍铨、张华海、杨志强、王泽民.《GPS测量原理及应用》.高等学校测绘类系列教材ISBN 7-307-03768-8.武汉大学出版社.2006年1月.P1~P124
作者简介：孙小克（1981-），男，辽宁沈阳人，工程师，主要从事测绘工程技术工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
