摘要：GPS-RTK技術(shù)是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的突破，它的高效率、高精度及全天候作業(yè)等特點(diǎn)已得到廣大測繪人員及相關(guān)部門的廣泛應(yīng)用。本文選自《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》，是測繪論文發(fā)表優(yōu)秀范文，文章簡單介紹了GPS-RTK測繪技術(shù)的基本原理，對GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于地籍測量操作過程中的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵字：GPS-RTK技術(shù);地籍測量;精度分析

　　GPS-RTK打破了傳統(tǒng)的測量模式，具有精度均勻、效率高、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)。和常規(guī)測量相比它不需要遵循分級布網(wǎng)、逐級控制的原則，從而簡化了控制測量的繁鎖工作,而且在地物障礙造成的難通視地區(qū)，只要能滿足它的基本工作條件，GPS-RTK就能輕松快速的進(jìn)行高精度定位作業(yè)。GPS-RTK技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小。它不但打破了內(nèi)外業(yè)的界線，減少了測量工作流程，而且從首級控制到最終成圖，實(shí)行一體化作業(yè)，從而大大減輕了室外作業(yè)的強(qiáng)度，縮短了成圖周期。

　　1.GPS-RTK測量的工作原理

　　GPS-RTK測量系統(tǒng)一般由GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、軟件系統(tǒng)等三部分組成。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由基準(zhǔn)站的發(fā)射電臺與流動站的接收電臺組成,它是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動態(tài)測量的關(guān)鍵設(shè)備。RTK測量技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測量技術(shù),其基本思想是: 在基準(zhǔn)站上設(shè)置1臺GPS接收機(jī),對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)地觀測,并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備,實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上,GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號的同時(shí),通過無線電接收設(shè)備,接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù),然后根據(jù)相對定位原理,實(shí)時(shí)地解算整周模糊度未知數(shù)并計(jì)算顯示用戶站的三維坐標(biāo)及其精度。通過實(shí)時(shí)計(jì)算的定位結(jié)果,便可監(jiān)測基站與用戶站觀測成果的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂情況,實(shí)時(shí)地判定解算結(jié)果是否成功,從而減少冗余觀測量,縮短觀測時(shí)間。

　　2.GPS-RTK的作業(yè)流程

　　2.1收集資料

　　首先收集測區(qū)的控制點(diǎn)資料，包括坐標(biāo)系及控制點(diǎn);外業(yè)踏勘，視其控制點(diǎn)是否能作為基準(zhǔn)點(diǎn)。

　　2.2求定測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)

　　計(jì)算測區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，需已知點(diǎn)至少3個(gè)以上，且分別是WGS-84地心坐標(biāo)、西安80坐標(biāo)或地方坐標(biāo)。該點(diǎn)最好選在測區(qū)四周及中心,均勻分布,能有效地控制測區(qū)。為了檢驗(yàn)轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度和可靠性，最好利用最小二乘法選三個(gè)以上的點(diǎn)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。GPS-RTK的三種常規(guī)校正方法(單點(diǎn)校正、多點(diǎn)校正、參數(shù)校正)。參數(shù)校正的坐標(biāo)和高程精度相對較高且其精度較均勻,多點(diǎn)校正的精度及其均勻性次之,單點(diǎn)校正的精度及其均勻性均較差。

　　2.3基準(zhǔn)站的安置和測定

　　基準(zhǔn)點(diǎn)的安置是順利實(shí)施GPS-RTK的關(guān)鍵程序之一。它的安置應(yīng)滿足下列條件：有正確的已知坐標(biāo);為了提高GPS測量數(shù)據(jù)的可靠性,選點(diǎn)時(shí)最好選在電磁波干擾比較少的地方,以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?周圍不產(chǎn)生多路徑效應(yīng)的影響及沒有其它干擾源,以防數(shù)據(jù)鏈丟失。

　　2.4野外作業(yè)

　　首先將測區(qū)坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換參數(shù)輸人到基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)實(shí)時(shí)動態(tài)差分的軟件系統(tǒng)中，然后將GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上,打開接收機(jī),輸人基準(zhǔn)點(diǎn)地方坐標(biāo)(或西安80坐標(biāo))和天線高,GPS接收機(jī)通過轉(zhuǎn)換參數(shù)將基準(zhǔn)點(diǎn)的地方坐標(biāo)(或西安80坐標(biāo))轉(zhuǎn)換成WGS-84坐標(biāo)，基準(zhǔn)站同時(shí)連續(xù)接收可視衛(wèi)星信息,并通過數(shù)據(jù)發(fā)射電臺將其測站坐標(biāo)、觀測值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機(jī)工作狀態(tài)發(fā)送出去。流動站GPS接收機(jī)在跟蹤衛(wèi)星信號的同時(shí),接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),進(jìn)行處理后獲該點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)，再通過測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)將WGS-84轉(zhuǎn)換為地方坐標(biāo)(或西安80坐標(biāo)),并實(shí)時(shí)顯示。

　　3.GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用及作業(yè)精度分析

　　地籍測量的目的是為了規(guī)范城鎮(zhèn)地籍工作，建立健全地籍管理制度，加強(qiáng)土地管理，建立動態(tài)監(jiān)管體制，為城鎮(zhèn)建設(shè)、規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。由于GPS-RTK技術(shù)具有布點(diǎn)靈活、全天候觀測、觀測及計(jì)算速度快、精度高，并且不受外界條件的影響。使GPS-RTK技術(shù)在城鎮(zhèn)地籍控制測量中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　3.1GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用

　　3.1.1各種控制測量

　　常規(guī)的地籍控制測量采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)方法來施測，這些測量方法要求相鄰控制點(diǎn)之間必須通視，技術(shù)規(guī)范對導(dǎo)線的長度、圖形都有相應(yīng)的要求。而且，在外業(yè)測設(shè)過程中不能實(shí)時(shí)知道導(dǎo)線的精度，如果測設(shè)完成后，回到內(nèi)業(yè)進(jìn)行平差處理后，發(fā)現(xiàn)測量精度不符合規(guī)范要求的，還必須返工重測。GPS-RTK技術(shù)解決了常規(guī)控制測量中的這些問題，這種方法在測量過程中不要求點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視，不要求進(jìn)行導(dǎo)線平差，對控制點(diǎn)之間的圖形、邊長也沒有什么要求。這樣可以大大提高作業(yè)效率。在地籍測圖和勘測定界工作中，如果把RTK用于控制測量，布設(shè)測圖控制網(wǎng)，不僅可以大大減少人力強(qiáng)度、節(jié)省費(fèi)用，而且大大提高工作效率。在應(yīng)用GPS-RTK布設(shè)控制網(wǎng)前。應(yīng)采用GPS-RTK的點(diǎn)校正功能求出測區(qū)WGS-84坐標(biāo)與80或54坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，以避免投影變形過大，得不到更精確的控制點(diǎn)坐標(biāo)成果。

　　3.1.2地籍碎部測量

　　傳統(tǒng)的碎部測量一般是根據(jù)測區(qū)已有的圖根控制點(diǎn)，利用平板儀測圖或使用全站儀測圖，這些方法作業(yè)時(shí)要求測站點(diǎn)和被測的周圍地物地貌等碎部點(diǎn)之間一定要通視，而且一臺儀器至少要求2-3人同時(shí)進(jìn)行作業(yè)。采用RTK技術(shù)進(jìn)行測圖時(shí)，不要求通視，架設(shè)好基準(zhǔn)站后，僅需一人拿著儀器便可以開始測量。用RTK技術(shù)測定點(diǎn)位不要求點(diǎn)間通視，僅需一人操作，便可完成測圖工作，大大提高了測圖的工作效率。

　　3.1.3放樣

　　放樣是測量的一個(gè)應(yīng)用分支，在地籍測量中和工程施工中經(jīng)常使用。它要求通過一定方法采用一定儀器把人為設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位在實(shí)地給標(biāo)定出來。放樣的方法很多，如經(jīng)緯儀交會放樣，全站儀的邊角放樣，距離交會等等，利用以上方法放樣出點(diǎn)的位置時(shí)，往往需要根據(jù)測量的結(jié)果來回移動目標(biāo)，直至到達(dá)點(diǎn)位。放樣同測圖一樣，需要通視情況良好，需要跑尺者和觀測者，工作效率低。采用RTK技術(shù)放樣時(shí)，可以在室內(nèi)用專用軟件將要放樣的點(diǎn)(或線)坐標(biāo)編輯好。傳輸?shù)紾PS的手簿中，便可以在野外進(jìn)行操作。操作時(shí)，按提示選擇放樣點(diǎn)后，GPS-RTK會實(shí)時(shí)解算出天線所在位置的坐標(biāo)，同時(shí)與待放樣的坐標(biāo)進(jìn)行比較，得出兩者之間的坐標(biāo)差，再通過手簿的界面文字和圖形導(dǎo)航到點(diǎn)。

　　3.2提高GPS-RTK技術(shù)的精度分析

　　3.2.1基準(zhǔn)站精度的高低直接影響到測量點(diǎn)的精度。所以，在工作中要選擇高等級又經(jīng)過水準(zhǔn)聯(lián)測的已知控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)站。基站應(yīng)選擇在地域開闊、遠(yuǎn)離無線電干擾源、大面積水域的制高點(diǎn)上，并不要遠(yuǎn)離測區(qū)。

　　3.2.2嚴(yán)格規(guī)范操作，減少人為因素對測量精度的影響。進(jìn)行測量時(shí)流動站應(yīng)采用三腳架基座對中整平。

　　3.2.3坐標(biāo)參數(shù)的選擇對所測成果的精度影響很大。GPS采用WGS-84坐標(biāo)系，必須轉(zhuǎn)換到西安80平面坐標(biāo)系或地方坐標(biāo)，然后再投影到高斯平面上。因此，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度是個(gè)非常重要的問題，在選擇公共點(diǎn)求參數(shù)時(shí)應(yīng)對測區(qū)范圍內(nèi)的已知點(diǎn)進(jìn)行篩選。

　　3.2.4要采用RTK高程就必須做到：求轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)測區(qū)外圍要有一定數(shù)量的高等級并有經(jīng)過水準(zhǔn)聯(lián)測的控制點(diǎn)，所選公共點(diǎn)不要遠(yuǎn)離測區(qū)并均勻分布在測區(qū)周圍。要在不同時(shí)段分別觀測檢查其測量粗差，并進(jìn)行一定數(shù)量的已知點(diǎn)檢驗(yàn)。

　　結(jié)論

　　GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，使地籍測繪的精度、作業(yè)效率和實(shí)時(shí)性達(dá)到最佳融合。用GPS-RTK測圖省時(shí)省工省力，大大提高了工作效率，GPS-RTK技術(shù)具有定位精度高、觀測時(shí)間短并可實(shí)時(shí)提供三維坐標(biāo)、不累計(jì)傳點(diǎn)誤差、操作簡便、減輕勞動強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。其測量精度完全滿足地籍測量的要求，可在測量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

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