浅谈GPS测量技术在工程测绘中的应用

李萌萌

【摘要】随着我国社会与经济建设的不断发展，我国自动化处理以及数字化采集等相关的覆盖系统得到了一定程度上的实现，从而使 GPS 测绘技术在工程测量中得到了较为广泛的应用。其中，GPS 测绘技术在实际使用的过程中，具有高时效、高精度以及高标准的特点，对工程测绘服务项目的扩大以及工作效率的提高都具有一定的促进作用。基于此，文章着重介绍了 GPS-PTK 测绘技术及基本原理，对 GPS-PTK 的测量精度和方法进行分析，探讨了 GPS RTK 在地籍测绘中的应用。

【关键词】GPS；地籍测绘应用；测绘技术

前言

全球定位系统（GPS）载波相位差分（RTK）技术属于一种用来测绘地籍的重要技术。除了可以进行城市土地地籍测绘外，还可以进行公路 GIS 和监测大桥变形、地形测量等工作，并根据人们的需要对各种不同比例尺度的地形图进行测绘。

一、GPS-RTK 测绘技术的介绍与原理

1、GPS-RTK 测绘技术的基本介绍

全球定位系统（GPS）载波相位差分（RTK）技术属于一种用来测绘地籍的重要技术，其结合了全球定位系统的数据传输技术以及载波相位差分技术，通过以 WGS-84 的坐标作为动态测绘的侧准点，全球定位系统的主要功能在于接受与传输数据，同时也是作为软件系统地集成设备。GPS-RTK 技术包括两种测绘方法，一种是无投影、无转换方法，该种方法主要是通过对接收机的利用来接收位于基准站以及流动站之间的坐标的信息，然后把所接收到的信息转换成数学模型，该种方法要求一定要有一定数量的已知点；另一种是设置参数方法，该种方法是把静态观测到的坐标信息以及地方坐标的信息键入手薄当中，在进行转换，计算出转换的参数，该种方法要求必须在已知点上建设基准站，还要对观测后的已知点进行检核。

2、GPS-RTK 测绘技术的基本原理

载波相位差分技术的应用，首先要把全球定位系统的棘手设备按扎UN 挂在固定的基准站里，进行卫星观测，同时把所观测大数据传输到流动站。流动站在接受到信号之后，会对所接受的数据进行定位计算，得出三维坐标以及其精度。由此可见早搏相位差分技术的主要重用在于准确定位，并且有效的减少了信号发送设备与信号接收设备之间的误差，因此采用

GPS-RTK 测绘技术来进行地籍测绘可以提高测绘结果的精确度。GPS-RTK 测绘技术的基准站包括两种：单个基准站（固定站）以及单个或者多个的流动站（用户观测站）。单个基准站主要是安装在已知点上进行连续的观测，中间没有任何物体的遮挡，而且要求周围的高压线与基准站的距离必须在 50 米以上，并且不能在附近设置对信号产生干扰的物体，以及在基准站位置 200 米以内的范围不可以存在强电磁波干扰的发射源。 流动站的观测安札 UN 挂在待测电的位置上，其和基准站接受信号的时间是同一个时间。基准站进行数据传输的方法是利用无线电传输设备，在流动站接受到信号之后会对和全球定位系统的观测值的实时差分平差进行处理。

二、GPS-RTK 测绘技术的精度与方法

1、GPS-RTK 测绘技术的精度

GPS-RTK 测绘技术经过求差法的计算之后，其大幅度的降低了由于数据误差因素所造成的影响，其测绘的精度达到了厘米级别。经过许多工程的实践经验证明，该种技术的测绘精度达到了厘米级别。另一方面在GPS-RTK 平面精度方面，当数据链信号接收的半径不再所规定的范围之内，那么其测绘的结果难以再所接受的半径内都保持高精确度，由此可见这样所造成的误差也是极为严重的，不可取。在 GPS-RTK 高程测绘精度方面，如果卫星的数目达到 6 颗的时候，其所得到的标准差也会显著变大，这对于精确度的判断也是具有比较大的影响的。综上所述可见，GPS-RTK 地籍测绘技术的高精度主要的影响因素包括了基线的结算精度、 坐标系转换的精度以及基准站的点位精度等等。例如，通过对 GPS 高差以及三角高差之间的差值进行分析，并且基于数据对比的基础上来抽取基线，对所抽取的极限进行三角高差的测量，要求每段极限的高差和三角高差的差值都必须符合规范的要求，从而使得高差精度达到四等高程导线的精度。

2、GPS-RTK 测绘技术的方法

在进行地籍测绘的过程中，难免存在障碍无影响到信号的传输与接受，所以通过全球定位系统以及载波相位差分的共同应用方可实现地籍测绘工作的高质量以及高精度。把流动站的接收机天线安装在中杆上，对地形进行详细的考察，根据其具体的特点来进行地籍测绘。在采集碎部点的时候，必须对现场的地形进行草图观测，记录下观测点。对于障碍物区域之外的地方设置好图跟点，并在草图中标注好所测量到的坐标。另外，应当把测点连线起来，把补测定区的图形用作底图，从而在系统中形成完整的测图文件，并对该文件进行修改标注以及整理成地形图。

三、GPS-RTK 测绘技术的应用

1、合适基准点的选取与搭建，以及外业数据的采集。

传输数据成为 GPS-RTK 地籍测绘技术的关键点，必须重视对合适基准点的选取与搭建工作，通常对于基准点的位置都选择在交通方便以及地理位置较高的地方，最好搭建在顶部的位置，如此一来便可以实现对差分信号的传播，而且还能够避免受到电磁场的干扰；其二，对于电台发射线高度的要求必须超过50米，同时在控制高度的过程中应当考虑到空洞区域的存在，由此可见架设天线的最佳位置是在全球定位系统接收机的北面，以此避免丢失数据以及减少多路径所带来的影响，必须同时满足基准站不受到障碍物的干扰以及接受到电台的信号。目前，所采用的载波相位差分数据连发射击的频率在 UHF 频率段中，所以在功率得到确定之后可以通过加大天线的高度来确定发射的距离，一般这个距离要求在 10 千米内。 例如，在公路工程项目的测量过程中，可以通过卫星同步图片，来对公路路基的实际情况进行全方位的考虑，根据当地的实际地形特点来安排水准点的间隔与位置，可以按照间隔为 200-250 米来进行布置。

2、对内部作业以及载波相位差分定位精度进行分析。

经过外部作业之后，其所测量到的数据都是通过专门的数据文件保存的，不能够通过其他的软件直接选用。若需要输入测量点，就必须进行格式的转换，并与外部作业的彩图进行结合，利用规定的软件来完成内部的作业以获得图形的信息，然后进行制作。任意选择测定区域内的一个区域通过全站仪测量技术对其坐标进行测量，所得到的结果和 GPSRTK 技术所测出的结果相比，其差值属于厘米级。由此可见该项地籍测绘技术的测量结果精确度可以满足地籍测绘精确度的要求。

结语

随着我国科学技术的不断发展，地籍测绘中 GPS RTK 技术的应用范围也越加广泛。基础地籍测绘工作包括地籍控制测量、界址点测量、土地权属界限测量、土地碎部测量、土地变更测量等。GPS测量技术的出现和不断发展，极大地促进了地籍测绘工作的进步，不仅使地籍测绘的工作方式发生了根本性的变革，也大大提高了地籍测绘的工作效率、拓广了地籍测绘的服务范围。

参考文献：

[1] 楊应坤. GPS RTK 技术在公路测量中关键技术的研究[J]. 科技信息

（科学教研）. 2007（15）

[2] 刘慎栋. 浅谈新技术在地籍测绘中的应用[J]. 价值工程. 2011（19）

[3] 熊群英. 论地籍测绘的市场化改革[J]. 价值工程. 2011（30）