GPS—RTK和全站仪相配合在城镇地籍测量中的应用

王萌

摘 要：介绍了GPS-RTK和全站仪的特点及相互配合在城镇地籍测量中的应用。

关键词：GPS-RTK；全站仪；地籍测量

1、GPS-RTK的原理及技术特点

1.1GPS-RTK的原理

GPS-RTK是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量，它能够实时地提供测站点在指定系统中的厘米级精度的三维定位结果。

1.2GPS-RTK的技术特点

1）GPS-RTK的误差

GPS-RTK的误差主要有两类：一是同测站有关的误差，如天线相位中心变化、多径误差、信号干扰和气象因素的影响。其中多径误差是GPS-RTK定位测量中最严重的误差。二是同距离有关的误差，如轨道误差、电离层误差、对流层误差，这些误差都可以在作业中通过各种方法和有效措施予以消弱。

2）整周模糊值

确定整周模糊值的时间和可靠性，是GPS-RTK能否实时，准确定位的关键。确定整周模糊值的时间和可靠性取决于4个因素：接收机类型（一般双频机比单频机快），所观测卫星的个数，移动站至基准站的局里，GPS-RTK的软件质量。

3）数据链

进行GPS-RTK测量时，移动站需要实时地接收基准站播出的差分信息，才能求待定点的位置。目前在测绘领域利用GPS-RTK技术测量时都采用UHF电台播发差分信号。其最大传输功率距离是由接收天线的高度，地球曲率半径及大气折射等因素决定的。因此在城区，山地，森林等地区进行GPS-RTK测量时其成果质量和作业效率将受到一定的影响，有时甚至无法工作。

2、GPS-RTK和全站仪相互配合测图实例

以石家庄市藁城区岗上镇农村地籍测量（1：500）实践为例

2.1测区情况

藁城区位于河北省会石家庄市区东部。地理位置为北纬37°51′～38°18′、东经114°38′～114°58′之间。藁城区总面积约812平方千米。全市人口约76万，藁城区交通便捷，有三〇七国道、石黄高速公路、石德铁路横穿市域，市区距民航机场30公里，距京深高速公路15公里，地理位置优越。岗上镇位于藁城区西部，距县城12公里，307国道从镇北穿过，交通便利，镇面积约为一平方公里，整个测区内无高大建筑和高压设备，利于GPS-RTK作业。

2.2已有资料分析

测区附近有GPS四等点ST4、ST、G047，2004年10月由中国华北冶建公司测绘队测定，精度符合要求，可直接以GPS四等点作为起始点，用GPS-RTK技术布设一级GPS点。

2.3作业依据和设备

作业依据有：《城镇地籍调查规范》（1993年国家土地管理、1993年江苏省土地管理局）、《地籍图图式》（1994年国家测绘局）、《地籍测绘规范》（1994年国家测绘局）、CJJ8-99《城市测量规范》。采用的仪器设备有：南方测绘仪器公司生产的灵锐S80一体化蓝牙GPS-RTK两台套，拓普康全站仪一台，测图软件CASS9.1，电脑两台等。作业前仪器均通过检测，性能和精度均符合标准要求。

2.4作业组织安排

根据当前拥有的仪器设备，结合测区地形特征，作业分工如下：1）用GPS-RTK布设一级GPS控制点，布设的点位密度以直接满足地籍细部测量为宜。2）用GPS-RTK技术测量测区内的道路、管线、球场、外围围墙等。3）建筑物、界址点和其它用GPS-RTK采集有困难的地形地貌用全站仪采集。

2.5 GPS-RTK控制测量

直接以GPS四等点作为起始点，用GPS-RTK技术布设一级GPS导线点25个，每个GPS点至少与两个相邻的GPS点通视，充分满足地籍细部测量要求。灵锐S80一体化蓝牙GPS-RTK的平面精度为2cm，满足一级导线精度要求。

2.6地籍细部测量

GPS-RTK采点必须保持净空，不能有遮挡，以使其能够接收到高度角大于15度，5颗的有效卫星，并使卫星几何图PDOP<6.因此在建设用地，除建筑物外，基本可以全部用GPS-RTK采集碎步点。对于老宅基地，因其建筑物较为密集，则用全站仪直接在控制点上采集碎步点

2.7内业数据处理

外业数据采集完毕后，将数据传输至计算机，在计算机上用南方CASS9.1软件直接编绘地籍图、生成宗地图、量算面积、汇总统计。

3、结论

通过利用GPS-RTK与全站仪配合进行地籍测绘，可得出如下结论：1）作业效率高。流动站采集1个碎步点仅5秒左右，即使是做一级GPS控制点，其作业半径可达几公里，无需迁站。用常规仪器测量时需先布控制网，然后布设图根控制点，再用全站仪架站采集碎步点。全站仪采集碎步点时需多次迁站，且受通视情况、距离的限制，极大的影响的作业效率。用传统的方法测量该测区外业工作需要7个工作日，而用GPS-RTK与全站仪配合进行作业仅需3个工作日（GPS-RTK作业1个工作日，全站仪作业2个工作日）。2）测量精度高、点位精度分布均匀。GPS-RTK测量没有误差积累，其平面精度可达2-3cm，完全满足地籍测图和控制精度要求。3）降低生产成本。在实际工作中GPS-RTK和全站仪配合使用，不需要布设控制点，缩短了作业时间，节约了人力物力。

参考文献：

[1]杜海平编著，《现代地籍理论与实践》，现代测绘出版社，1999

[2]国家测绘局，《地籍测绘规范》，北京：中国林业出版社，2002

[3]吴庆忠，《数字化测图技术在城镇地籍测量中的应用》，现代测绘出版社，2003