论GPSRTK技术在国土测量中的应用

谷郁伟

摘 要：GPS-RTK技术是一种新型的GPS测量方法，具有测量精度高、外业作业效率高等优点，该文主要就GPS-RTK技术的定义以及主要的优点进行了简要的概述，重点分析了该技术在国土测量过程中的具体应用问题。

关键词：GPS-RTK技术 国土测量 工作原理 优点 应用

中图分类号：P228.42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）06（b）-0069-02

我国国土面积广阔，地势比较复杂，传统的地质勘探技术与设备难以满足勘测精度要求，为国土测量工作带来了较大的困难，随着科学技术的迅速发展，地质勘测技术水平也有了明显的提高，GPS-RTK技术是一种具有较高勘测精度的新的勘测方法，现阶段已经广泛应用于国土测量、地籍测量、矿山测量等工作之中。

1 GPS-RTK技术概述

1.1 GPS-RTK技术的工作原理

GPS-RTK技术也就是卫星导航实时动态差分定位技术，GPS-RTK系统主要由数据传输系统、GPS接收机以及软件系统3个部分组成。具体的应用过程中至少需要有两台GPS接收机，一台作为基准站，一台作为流动站，两台要同时开始工作。两个测站的载波相位观测量主要利用载波相位查分技术进行处理，工作过程中，首先利用三脚架将GPS接收机固定在参考站的一点上，通过基准站系统能够采集可用卫星的原始数据，数据采集完成之后，串行端接口会将数据信息发送到无线发射电台上，发射电台会对原始数据进行包装后传输出去，流动站电台会接收到基准站电台发出的各种GPS原始数据信息，同时流动站的GPS接收机也会将当前位置本机的原始数据收集起来。流动站接收机的原始数据与基准站接收机的原始数据同时汇集在流动站接收机中，统一处理之后，能够计算出两个接收机之间的基线向量。然后利用该基线向量以及已知的基准站位置能够计算出流动站的精确坐标，勘测人员利用流动站系统能够对测区进行准确的定位测量、地形测量及其他的地质测量工作。

1.2 GPS-RTK技术的优点

GPS-RTK技术具有测量作业效率高、测量精度高、具有实时性等优点，GPS-RTK设备的放样精度能够达到厘米级别，与传统导线测量相比，GPS-RTK技术的作业效率是导线测量的2～4倍，作业效率明显提高。GPS-RTK技术能够实时进行野外观测，数据可以现场校核，这是传统的测量手段难以实现的。GPS-RTK技术中，移动站与基站之间不需要通视，观测的距离自然就会更远，可以进行全天24 h作业。

2 GPS-RTK技术在国土测量中的应用

2.1 测量点及测量方法

利用GPS-RTK技术开展国土测量工作时，地质勘测人员首先需要详细地收集待测量区域的相关数据信息，安置好平面控制点以及高层控制点的位置，根据精度大小将这些控制点划分为不同的级别，各控制点间不同等级点要能够通视。具体的测量工作中，以动态测量、网络RTK以及单基准站测量为主，避免出现通信不佳、不良现象。测量过程中要正确选择高层系统级坐标系，做好参数系統的转换，测量过程中要详细检查所有的测量仪器，保证全部的设备都能够正常运转，基准站位置必须要符合相关的规定，确保数据传输的效率。

2.2 GPS-RTK技术在国土测量中的应用

地籍测量是国土测量工作中的主要业务之一，下文结合某市地籍测量实际案例，就GPS-RTK技术在国土测量中的具体应用问题进行简要的探讨分析。

某市第二次土地调查项目中，测区面积较大，地籍测量区内建筑布局及建筑结构比较复杂，测量过程中通视条件较差。地籍测量人员利用GPS-RTK技术完成了地籍测量以及图跟控制才测量任务，借助双频GPS-RTK接收机装置完成地籍测量过程中L1及L2信号的接收及处理，最终提升定位的有效性以及地籍测量的精度。

地籍测量的重要任务是全测区的控制测量，它是数据采集以及地籍图件测绘的基础，地籍控制网点的精度、密度与测量土地权属范围特征点密切相关。如果测区比较大，三四等点难以满足地籍控制测量的实际需求时，需要建立测区GPS控制网。由于该市面积较大，因此，测量人员在国土资源局提供的三四等GPS控制点基础之上，在测区内布设了E级GPS控制点，确保点与点之间能够满足1～2个以上方向通视的条件。

实际的测量作业过程中，测量单位共投入4台双频GPS-RTK接收机，一共设置一个基准站，3个流动站，以该市的四等GPS控制网点以及E级控制网点为基准点，加密图跟导线。作业过程中，4人为一组，分别记录基准站以及流动点的数据，为了保证流动站观测结果的准确性，流动站工作人员在同一个点位要独立测量3次，且3次观测结果的偏差要小于3 cm，然后取平均值即为该点的最终测量成果。其他一致控制点重复该动作，就可以完成图根控制测量任务。

根据该市第二次土地调查技术方案要求，界址点的平面精度需要控制在±5 cm，城镇街坊外围界址点及街坊内明显界址点的间距允许误差要控制在±10 cm左右，村庄内部界址点以及城镇街坊内部隐蔽界址点的间距允许误差要控制在±15 cm左右，采用GPS-RTK技术能够满足这一要求。

基准站位置的选择会影响到流动站的测量速度以及数据的测量精度，基准站选择时要保证基准站与测区的视野开阔，GPS天线平面15°倾角以上没有大片的障碍物，确保卫星信号能够正常接收，且基准站周围100 m范围内没有高压线、微波塔、雷达等大的电磁波辐射源。基准站架设高度与RTK电台的信号发射距离有关，距离比较远，基准站要尽量设置在开阔、地势较高的地方。

流动站选择时，要确保其能够同时接收5颗卫星的信号，避免选择在密集楼群、树林等位置，在市区，流动站与基准站的位置需要控制在4 km以下，如果是郊区，需要控制在7 km以下，因为流动站与基准站位置太大，初始化时间延长，测量精度较低。

3 结语

利用GPS-RTK技术进行国土测量时，不会受到地形、天气、通视条件等因素的限制，测量过程中操作十分方便，测量精度较高，误差分布比较均匀，不用担心误差积累的问题，目前已经广泛应用到各种地质勘测工作之中。但这种测量方法并不是完美的，其中依然存在着一些不足之处，比如：GPS接收机必须要与卫星信号对天通视，因此，在一些林木密集、高大建筑物较多的区域需要配合全站仪才能够完成国土测量的工作。

参考文献

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