GPS—RTK技术在地籍测量中的应用研究

王艳玲

【摘 要】随着地籍测量在国内土地管理工作中的作用越来越明显，我们无疑需要进一步寻找提升地籍测量的有效方式，其中GPS-RTK技术就是我们研究出来的可进一步提升地籍测量水平的方式，这种方式的采用旨在不断推动我国地籍测量研究事业的快速发展，本文将对GPS—RTK技术在地籍测量中的应用问题进行研究，并在此基础上提出一些建设性建议，以供参考。

【关键词】GPS-RTK技术；地籍测量；应用研究

GPS技术即全球定位系统技术，该项技术最早是美国在1994年全面研制并推广使用的，它是一种可以实现全方位三维导航、全球定位的新一代卫星定位系统。随着我国社会经济的快速发展与地籍管理工作的不断进步，该技术的价值更为突出，我国土地的测绘部门经过近十年的研究发现，GPS技术的主要特点是测量时间可达二十四小时，而且精确度、效益以及自动化程度等都非常的高，从而赢得了我国许多测绘工作者的肯定与推崇，继而广泛应用在土地、工程、航空、运载工具等方面的测量，给我国的土地测绘带来了技术方面的革新。

本文中我们探讨的GPS-RTK技术是在全球定位系统的基础上不断发展起来的，这种新型技术的研究可以为我们进行指定坐标系中的三维定位结果提供实时的系统流动站台，进而在全球定位系统的辅助下得到一种准确度接近厘米的新型GPS定位测量地籍的新型方式，从而为我国土地勘测中的外业作业的效率提升提供便利。

在我国目前常规使用的全球定位系统的测量过程主要包括静态以及相对快速静态的方式建立起来的二级以上的平面控制网络，我国的全球定位系统在地籍测量中的应用也是基于这种技术而树立起来的，GPS-RTK技术主要用在地形测量过程中碎部点的采集以及施工放样等各个方面。本文就主要探讨在使用GPS-PTK技术服务于地籍测量的一级加密控制点和界址点中得到的不同经验与结论，从而更为完善的服务于地籍规范化测量工作，让我国的地籍测量工作早日进入更为规范化的发展轨道。

一、GPS-RTK技术的主要原理及测量方法分析

为了便于更为准确的掌握使用GPS-RTK技术，我们就要对GPS-RTK技术的基本原理进行全面的了解。RTK技术主要用来服务于三类主要的GPS技术，即GPS技术的位置差分、伪距离差分、相位差分等。这三种差分方式都是通过基准站的方式对改正数进行发送，并有流动的接受站点对这些测量结果进行修正，从而获得十分精确的定位结果，但这种方式也有很多不足之处，主要是由于所发送的改正数的基本内容不尽相同，我们就要对这些差分进行精确的定位，前面两种类型的误差也会随着我们进行基准站的差距而与空间距离之间产生或多或少的定位精确度差异，因而在我们进行RTK技术处理的过程中就需要采用不同类型的方式处理。

另外，我们进行RTK技术的主要原理在于将一台接收机放置在我们的基准站上，另外一台或者另外几台接收机则放在流动站上，基准站与流动站可以在同一时间内同时接收到由全球定位系统发出的相关有用信号。我们将基准站中所测量得到的数据与我们所知的数据进行比较，所得到的的差距值就是GPS的差分改正值，差分的改正值对我们进行数据的具体分析是个十分重要的参考，因而我们要及时将这些相关的数据通过电台的链接传递给流动站并得到精确的GPS观测值。

二、GPS-RTK系统的结构组成分析

要对GPS-RTK系统进行分析，我们也可以综合采用不同的方式，譬如首先，我们通常使用“无投影或者是无转换”的方式进行分析，这种分析方式主要依赖于接收机在基准站或者流动站中使用的固定坐标，这个固定坐标并不是要求所应用到的基准站一定要借助数学的模型进行转换，而是需要我们使用到的数据点根据不同的转换方式得到我们所需要观测已知点。其次，我们可以采用“键入参数”的方式来进行分析，这种方式要求我们将静态环境下观察到的坐标指数准确记录到相应的的手簿中，同时，我们也可以按照相关的数学模型来进行数字转换，这种方式中涉及到的基准站必须按照相关要求架设到已知点上。在我们设置全球定位系统发射出来的数据接收器数据的过程中，我们就一定要将一些已知的或者是必要的数据按照基准站的坐标、基本高程、坐标之间的转换等方式输入到全球定位系统的控制手簿中，并将另外的一台或几台全球定位系统的接收机作为流动站进行处理。相关的基准站或者是流动站也要同时按照相关要求接受必要的卫星信号，基准站将所接收的信号通过基准站的电台发射到相应的流动站点中，流动站点也就可以对这些信号进行手簿上的实时对比。

三、分析所需要的流动站距基准站的距离分析

我们使用的可供分析的GPS-RTK数据链的无线电发射机的基本工作频率在目前的环境下都是采用UHF的频段，当我们所设定的无线电功率数值保持一致时，所发射的基本天线高度会随着我们设定的高度的增加而不断增加。我们通常使用Trimble5700双频GPS接收机，其RTK标称精度为，水平：±（10mm+1ppm×基线长度），垂直：±（20mm+1ppm×基线长度），选择3个以上具有水准高程且均匀分布在RTK测量范围的三、四等GPS点作为公共点，求取七参数进行WGS-84坐标系到地方坐标系的转换。

四、GPS-RTK代替地籍加密进行分析的实例探讨

本次调查过程中所选择的GPS-RTK代替地籍加密分析实例所处的位置在重庆某中心地带。具体情况为1：500的地籍测量面积，约为40平方公里，地貌以山地丘陵为主，地势起伏较大，其平均海拔约400米。对于实例区而言，其内部有足量的三、四等级的全球定位系统试验点。研究实践中，通常以三、四等全球定位系统范围作为布设一级导线网络的位置，而且导线网络基本水平角度设计时，应当严格将其控制在全站仪观测水平范围之内，高程网络点位布设也应当以三级水平基点为基础和标准，将其设置成节点网络；根据四等光电距设置导线，同时还要注意对同一个水平高度的水平角实施测量。在本次试验中，将垂直角度往返观测点作为三测观察点，其中边长点位测量应当控制在一级范围之内。一级导线网中布设了大约274个点，其平均边长大约为350米，测角误差mβ为±3.0″，而且平差后的最弱点位误差m X为±3.22厘米，m Y为±2.5厘米，m X Y为±4.08厘米。对于四等光电测距高程而言，导线网内部的最弱点高程误差m H大约为±1.61厘米。实践中，上述数据完全符合实地测量基本要求和相关标准。在此过程中，我们应当利用RTK技术来测量相关数值和信息，并使之与基本数量差值比较和分析研究，使其基本处于偶尔误差范围之内。

通过以上对GPS-RTK技术试验分析研究可知，第一，GPS-RTK技术具有有效处理效率、误差较小之优势，因此在当前地籍测量管理工作中起到了非常重要的作用。同时，地籍测量过程中对整体高程精度要求非常的低，因此这一现代化技术可用于地籍一、二级测量控制，并成为界址点间测量的一种理想方式和方法。第二，GPS-RTK技术与GPS技术相比，有其独特的自身优势。具体而言，该技术可以适当的减小或避免误差的产生，对于确保数据信息的精确性具有非常重要的作用。第三，在利用该种技术进行实地测量操作过程中，应当全面考虑基准站、流动站间的特殊处理问题。实践中可以看到，因基准站和流动站之间的观测数据信息传递受到了很多因素的影响，因此必须将其设置在一个相对比较高阔的地带，只有这样方可更好的提升基准站和流动天线架设高度。第四，该项测量技术的应用过程中，尤其要注意检测点的设置，一定要在相应坐标范围内将其转移到参数值更高的控制范围之中，在此过程中应尽可能实现分布均匀之目的。第五，测量计算公式套用过程中，应明确该种技术手段只能保证厘米范围内的精确度，要实现更为精确的分析研究，必须对一二级控制点、界址点、基准站点之间的距离严格控制，一般以八公里范围为宜，这样就可以更为方便的得到所需的地籍细部点位测量结果。

参考文献：

[1] 杨润书.GPS基线解算的优化技术[J].测绘通报.2005，（5）：36-39.

[2] 张述清，寸怀培，段文荣.基于TGO系统的地方坐标系约束平差解决方案[J].地矿测绘，2006，（2）：1-4.