試論GPS RTK的技術(shù)特點(diǎn)和在地形地籍測(cè)量中的綜合應(yīng)用

1、試論GPS RTK的技術(shù)特點(diǎn)和在地形地籍測(cè)量中的綜合應(yīng)用 試論GPS RTK的技術(shù)特點(diǎn)和在地形地籍測(cè)量中的綜合應(yīng)用 摘要：GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于測(cè)繪工作中，具有全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。在地形地籍測(cè)量中，RTK技術(shù)和其它測(cè)量?jī)x器與測(cè)量方法相比，優(yōu)勢(shì)無可比較。地形地籍測(cè)量GPS定位步驟是選定和建立基準(zhǔn)站，外業(yè)施測(cè)和內(nèi)業(yè)處理。 關(guān)鍵詞：GPS；地形測(cè)量；地籍測(cè)量；應(yīng)用. P271 全球定位系統(tǒng)GPS是美國(guó)國(guó)防部和美國(guó)陸、海、空三軍，為了滿足軍事導(dǎo)航的定位而開發(fā)建立的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)自1973年就開始研究，直到到了1993年全部的衛(wèi)星組網(wǎng)

2、工作根本完成。該定位系統(tǒng)是由分別分布在相隔60的6個(gè)軌道層面24個(gè)衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的高度是20210km，軌道的傾角55度，衛(wèi)星的運(yùn)行周期是11h58m，這樣就實(shí)現(xiàn)了在地球上任何時(shí)間、任何地點(diǎn)接收至少有4顆衛(wèi)星的運(yùn)行定位。因?yàn)镚PS具備了即時(shí)提供三維坐標(biāo)的能力，所以他在在商業(yè)、民用和科研領(lǐng)域被廣泛利用。其不但具備全天候、全球性和連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定位能力，還具備良好的抗干擾性和保密性等優(yōu)點(diǎn)。從靜態(tài)定位到快速定位和動(dòng)態(tài)定位，GPS技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到測(cè)繪工作當(dāng)中。 一、GPS RTK技術(shù)的工作特點(diǎn) GPS RTK技術(shù)系統(tǒng)配置主要包括基準(zhǔn)站接收機(jī)和移動(dòng)站接收機(jī)以及數(shù)據(jù)鏈?；鶞?zhǔn)站的接收機(jī)設(shè)置在坐標(biāo)

3、的參考點(diǎn)上當(dāng)然如果地勢(shì)較高，也可以沒有坐標(biāo)，然后持續(xù)接收所有的可視GPS衛(wèi)星信號(hào)，并把測(cè)站的坐標(biāo)和觀測(cè)值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)以及接收機(jī)的工作狀態(tài)經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈傳送出去，移動(dòng)站的接收機(jī)于跟蹤GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)又接收來自于基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，之后通過 的算法快速求解出載波相位整周模糊度，依據(jù)相對(duì)定位模型來獲的所在點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)與精度指標(biāo)。 高精度的GPS測(cè)量必須依據(jù)載波相位的觀測(cè)值，RTK定位技術(shù)又是在載波相位觀測(cè)值根底上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，所以其能夠?qū)崟r(shí)地顯示測(cè)站點(diǎn)在特定坐標(biāo)系中的準(zhǔn)確三維定位結(jié)果，并且能夠到達(dá)厘米級(jí)的精度。以RTK作業(yè)模式為根底，基準(zhǔn)站可以經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈把觀測(cè)值以及測(cè)站的具體坐標(biāo)信息一

4、并傳送到流動(dòng)站。流動(dòng)站既要通過該數(shù)據(jù)鏈接收來自于基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，又要收集GPS得各項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)，并且在系統(tǒng)內(nèi)部組成差分觀測(cè)值和進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，在一秒鐘之內(nèi)，迅速給出厘米級(jí)的定位結(jié)果。流動(dòng)站既可以處于靜止的狀態(tài)，又可以處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)；既可以在固定的點(diǎn)上預(yù)先進(jìn)行初始化以后再進(jìn)入到動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可以在動(dòng)態(tài)的條件下直接開機(jī)，并且在動(dòng)態(tài)的環(huán)境下，完成全部周模糊度的搜索求解。當(dāng)整周末知數(shù)解固定以后，就可以進(jìn)行每個(gè)歷元的即時(shí)處理，只要能夠保持5顆以上的衛(wèi)星相位觀測(cè)值的即時(shí)跟蹤包括必要的幾何圖形，那么流動(dòng)站就可以迅速隨時(shí)給出各項(xiàng)數(shù)據(jù)。 二、GPS RTK與傳統(tǒng)測(cè)量在地形地籍測(cè)量中的優(yōu)勢(shì) 地形地籍測(cè)量的工作，就是要精確

5、測(cè)定土地權(quán)屬界址點(diǎn)的具體位置，與此同時(shí)測(cè)繪出供地與房產(chǎn)管理部門使用大比例尺的地籍平面圖，再量算出土地和房屋面積。我們傳統(tǒng)常規(guī)的測(cè)量方法是用經(jīng)緯儀和測(cè)距儀等等工具，先進(jìn)行控制網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)，而這種控制網(wǎng)一般都是在國(guó)家高等級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的根底上，再加密次級(jí)的控制網(wǎng)點(diǎn)；然后根據(jù)圖根控制點(diǎn)和加密的控制點(diǎn)，測(cè)量確定界址點(diǎn)的具體位置，依照確定的規(guī)律和符號(hào)來繪制宗地圖；此種傳統(tǒng)的測(cè)圖方法不但要求測(cè)站點(diǎn)和界址點(diǎn)通視，而且需要至少兩到三人來操作，測(cè)量作業(yè)效率非常低；采用用RTK技術(shù)以后，不但能快速、高精度地確定各級(jí)控制點(diǎn)的具體坐標(biāo)，還能夠不用布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅僅依靠較少數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，就能夠測(cè)定出界址點(diǎn)。在地籍界址點(diǎn)

6、測(cè)量中運(yùn)用RTK技術(shù)，于宗地間指界的過程之中，就已經(jīng)完成了界址點(diǎn)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集，而且得到了厘米級(jí)甚至更高的精準(zhǔn)度，大大提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。 三、地形地籍測(cè)量GPS定位步驟： 1選定和建立基準(zhǔn)站。基準(zhǔn)站的安址是進(jìn)行RTK測(cè)量的關(guān)鍵，所以在選址的時(shí)候必須注意防止選擇到無線電干擾比較強(qiáng)烈的區(qū)域；基準(zhǔn)站的站址和數(shù)據(jù)鏈的電臺(tái)發(fā)射天線應(yīng)當(dāng)具備相當(dāng)?shù)母叨?；為了防止多路徑效?yīng)和數(shù)據(jù)鏈喪失的綜合影響，周圍必須沒有GPS信號(hào)反射物比方大面積水域和大型建筑物等等。 2外業(yè)施測(cè)。在基準(zhǔn)站架好儀器以后，外業(yè)人員就可以開始測(cè)量，一般情況下兩人一組，一個(gè)人站在基準(zhǔn)站上，另一人可以攜帶儀器到達(dá)每一個(gè)界址上立桿和記錄

7、數(shù)據(jù)，一般需采用三秒做為一個(gè)記錄單元，記錄數(shù)據(jù)的時(shí)候，測(cè)量人員必須立點(diǎn)準(zhǔn)確，盡可能放穩(wěn)對(duì)中桿，并畫出草圖，為內(nèi)業(yè)整圖工作提供較完整的參考。 3作業(yè)的方法與步驟。首先要依據(jù)當(dāng)前的點(diǎn)采用適宜的坐標(biāo)系，如果不清楚，那就采用國(guó)家根本坐標(biāo)系。然后設(shè)置好投影參數(shù)，如果知道點(diǎn)坐標(biāo)為中央子午線，那就采用實(shí)際中央子午線，如果不知道，就要選用當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度作為中央子午線，投影尺度比用1，常數(shù)用500000，常數(shù)用0。 并將七參數(shù)和轉(zhuǎn)換參數(shù)設(shè)置成態(tài)。設(shè)置基準(zhǔn)站，分為兩種情況。如果基站設(shè)置在非點(diǎn)上，等到基站完成架設(shè)并且已進(jìn)行單點(diǎn)定位，輸入基準(zhǔn)站坐標(biāo)的時(shí)候，按下鍵獲得單點(diǎn)定位坐標(biāo)并把它作為基準(zhǔn)站坐標(biāo)。假設(shè)基站間設(shè)在點(diǎn)上，等

8、到基站架設(shè)完畢并開始單點(diǎn)定位且進(jìn)入碎部點(diǎn)測(cè)量，按下鍵儲(chǔ)存坐標(biāo)，命名為1。在輸入基準(zhǔn)站坐標(biāo)的時(shí)候，按下鍵獲得已測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)1作為為基準(zhǔn)站的坐標(biāo)。如果是前一種情況時(shí)，還要分別于測(cè)區(qū)的兩個(gè)點(diǎn)上當(dāng)然兩個(gè)點(diǎn)的距離一定要盡量遠(yuǎn)，并且點(diǎn)必須有足夠的精準(zhǔn)度，進(jìn)入到碎部點(diǎn)測(cè)量，然后在RTK 下分別存儲(chǔ)到點(diǎn)名2和1這時(shí)要輸入天線的高。在后一種情況，要到測(cè)區(qū)的另外一個(gè)點(diǎn)兩個(gè)點(diǎn)必須要有足夠的精準(zhǔn)度，然后進(jìn)入到碎部點(diǎn)測(cè)量，于RTK 下存儲(chǔ)2。 設(shè)置好RTK工作方式與發(fā)射間隔后，并設(shè)置成基準(zhǔn)站工作方式之后開始轉(zhuǎn)換參數(shù)。重新測(cè)量1或者2點(diǎn)的坐標(biāo)，并檢查點(diǎn)坐標(biāo)和點(diǎn)是否一致，誤差要保持在2cm以內(nèi)，如果有條件，也可以到第三點(diǎn)去檢

9、驗(yàn)轉(zhuǎn)換參數(shù)的正確性。 4內(nèi)業(yè)處理。外業(yè)測(cè)量并存儲(chǔ)的文件屬于專用的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，要使用“測(cè)點(diǎn)成果輸出功能把文件轉(zhuǎn)換成用戶所需要的格式。轉(zhuǎn)換之后的格式就和我們所使用軟件50軟件格式實(shí)現(xiàn)一致，這時(shí)候結(jié)合外業(yè)的草圖，就能夠快速地完善數(shù)字化的內(nèi)業(yè)成圖。 四、GPS RTK應(yīng)用體會(huì) 目前GPS正在越來越多的測(cè)量領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，在地形地籍測(cè)量中，RTK技術(shù)和其它測(cè)量?jī)x器與測(cè)量方法相比，優(yōu)勢(shì)無可比較。在RTK方式出現(xiàn)以后，也不要馬上就開始測(cè)量，要等到GPS穩(wěn)定大約二十分鐘左右才能測(cè)量，不然就會(huì)有很大的誤差，另外電臺(tái)的信號(hào)不要太遠(yuǎn)，依據(jù)我們多年作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，RTK的范圍最好不要超過10km，不然解算的速度和精度就會(huì)大受影響。 參考文獻(xiàn)： 【1】 廖詠峰.RTK在地形測(cè)量中的應(yīng)用J. 中國(guó)科技信息. 2021(08) 【2】 巫向榮.動(dòng)態(tài)GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究J. 科技資訊. 2021(15) 【3】 蔡建忠,張志勇.實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)在土地勘測(cè)工作中的應(yīng)用J. 測(cè)繪通報(bào). 2003(05) 【4】 楊冬梅