摘要：随着测量技术的迅猛发展，地形地籍测量的方法和技术也在不断地进步和更新，GPS RTK测量技术是GPS技术发展的新突破，被广泛应用于地形地籍测量领域。本文概括了GPS RTK技术的基本原理、基本配置和工程测量的方法，重点对其在地形地籍测量中的应用进行探析，并讨论了该技术在实际作业中的优点、精度影响因素及其提高方法，供参考。
关键词：地形地籍测量；测量技术；GPS RTK技术
引言
地形地籍测量是土地管理工作的重要基础，能够为国土管理提供完整资料。传统地形、地籍测量手段单一，劳动强度大，工作效率低，影响效益，已经不能够满足现代化发展的需要。目前，摆在测量工作者的最大难题就是如何能够使用相关的技术，在最短的时间内获得地籍方面相关的数据，从而更好地开展测量工作。实际上，这一问题的难点是不仅要提高其测量的效率，还要采取相关的措施在其精确度上下功夫。近年来，GPS RTK技术对城市地籍测量工作的开展起到了十分重要的作用，它是在GPS基础上发展起来的，主要由一台基准站和若干移动站组成，基准站和移动站能够同一时间接受卫星的实时测量数据，然后两者之间的无线连接使得基准站可以将修正后的数据传给移动站，这样移动站就获得了更准确的测量数据。本文主要就GPSRTK的测量原理、应用模式、测量方法、优点、影响因素和改进措施进行了相关讨论。
1 GPS RTK技术基本原理和基本配置
GPS—RTK（Real Time Kinematic）技术就是实时动态定位技术，又称为载波相位动态实时差分技术，GPS接收机在RTK定位时，基准站接收机实时地把观测到的卫星数据和用户输入的信息通过数据链电台传给流动站接收机，流动站在接收的同时也在不断的采集卫星数据，并将观测数据处理，从而得出基准站和流动站基线向量，把基准站坐标和基线向量加在一起就可以得出流动站各点的WGS－84坐标，坐标转换参数可以转换得到各个点的平面坐标、海拔高度，全程虽然不到1s，但结果却能达到厘米级。
GPS RTK系统的组成基本包括两台GPS接收机（双频机），数据传输设备和有关数据处理软件。数据传输设备采用无线电台的形式，处理软件因为厂家不同也不一样，但基本功能要满足要求。例如迅速解算整周未知数，解算用户站在WGS－84下的坐标，显示结果等等。
2 GPS RTK技术的测量方法
在测量中采用GPS RTK测量技术时，根据基准站的架设方法不同，GPS RTK技术的测量方法主要有两种：①“无投影/无转换”法。直接应用接收机在基准站和流动站之间接收WGS－84坐标，然后转换已知点的WGS－84坐标和地方坐标。这个方法无需将基准站设置在已知点上，但可能需要观测一定数量的已知点。②“键入参数”法。把用静态观测求得的WGS－84坐标和地方坐标输入电子手簿中转换。这种方法则需要将基准站设置在已知点上，但不用观测其他点。
3 GPS RTK技术在地形地籍测量中的应用
对地形地籍进行测量的方法有很多种，但是，有些操作方法实施起来比较复杂，浪费很多的时间、人力、物力，不能满足测量的精度需要，而科技含量更高的GPS RTK技术可以缓解这个问题，它不会受到作业环境的限制，也不需要考虑测点之间的横向通视问题，最关键的是精度高。目前来说，静态定位测量技术使用最为广泛，设计阶段的地形图绘制比较精确，实际测量时定点、放线也比较方便。
3.1 GPS RTK在地形地籍测量中的应用模式
GPS RTK技术在地形地籍测量时主要有三种模式：快速静态定位测量、动态定位测量和准动态测量。
3.1.1 快速静态定位测量
快速静态定位主要依赖于客观的环境，原理是通过在各个用户站上设置GPS接收机，让接收机处在静止状态而不是流动状态时观测和采集数据，从而调整用户站的三维坐标，直到误差在允许的范围内，定位工作才算完成。若用户站的接收机处在流动状态，还应当将接收机接收卫星的频率改为不连续状态。
3.1.2 动态定位测量
动态定位主要分两步：①初始化采样；②测量。在进行测量工作之前，要先观测一个静止的控制点来采取样本数据，再把样本数据传到流动站的接收机。这个方法不仅定位迅速而且能够把精度控制在厘米级误差内。
3.1.3 准动态定位测量
准动态定位和动态定位测量的工作原理差不多，只不过流动站接收机不仅能接收到基准站的观测数据，还能根据初始时期采取的数据观测各个观测站以确保各个观测站的三维坐标。这个方法的优点就是速度快，精度高，特别适用在地形地籍测量中。
3.2 各种控制测量
一般的地形地籍测量主要通过三角网和导线网的方法来进行测量，这些方法都需要保证邻近的控制测点之间要确保通视效果，导线的长度和图形在相应的规范中也有一定的要求，在进行外业测量时不知道导线精度，等到测量结束后整理内业若发现精度不符合技术规范还需要重新测量。但GPS RTK技术则不同，它可以实时的了解到定位的坐标数据和精度，不需要保证测点之间的通视，导线的长度和图形也没有要求，只要精度满足要求，就可以在电子手簿里输入坐标的相关信息，通常这些工作几秒钟就可以完成，极大地提高了测量效率。在地形地籍测量中，若把GPS RTK技术应用其中，除了可以减少人力损失，节省费用，还以提高作业效率。为防止投影变形太大，得到的成果不精确，可以采用GPS RTK的点校正功能得出WGS-84坐标和80坐标间的转换参数，再布置控制网。
3.3 地形地籍的碎部测量
一般的地形地籍测量时通过测区内本来就存在的控制点，采用全站仪测图，输入各个点的地物编码，再用成图软件绘制成图，这些都需要各个碎点间保持通视，同时一个仪器还要至少两个人共同测量。GPS RTK技术测量时，架设基准站后只通过一个人就可以作业，不需要满足通视的要求，仪器初始化以后，在即将测量的地形碎点上把测杆对中，让气泡居中，几秒钟后就可以取得碎点的坐标，精度如果满足要求输入该碎点的特征编码就可以保存。将一个测区范围内的地形点位测好后，采用专业的数据处理软件可以输出得到所有的测量点。
4 GPS RTK在地形地籍测量方面的优点
4.1 测量速度快且高效率
一般来说，在地形地籍测量中采用GPS-RTK测量技术只需要几秒钟的时间就能够取得一个点的三维坐标。
4.2 操作简便上手快
毕竟GPS接收机在进行不断的完善，体积和质量都越来越小。
4.3 可以全天候测量作业4.4 定位精度高
由于GPS RTK测量技术在测量各点之间的精度时相对独立，这样就尽可能的减少了误差的不断积累，进而提高了定位精度。
5 GPS RTK测量精度的影响因素
5.1 作业环境
作业的环境对测量技术的影响主要体现在电波的干扰、信号的反射、地形等方面，所以在通过已知点来确定架设基准站的时候要尽量与微波中转站、高压输电线保持一定的距离，尽可能的远离障碍物，避免GPS信号遭到遮挡。
5.2 观测时段
卫星的分布情况也会对GPS RTK的测量造成一定的影响，所以在观测结果前要记得查看卫星的星历预报图，选择在可见卫星数量大于等于五的观测时段。
5.3 坐标转换参数精度
坐标转换具有区域性，已知点的分布和基准系统自身的精度会对其造成影响，坐标转换参数静的会直接影响到GPS RTK的测量结果。
5.4 流动站和基准站之间的距离
由于GPS RTK测量的有效距离会受到数据链传输的影响，所以把握好基准站和流动站之间的距离能够提高其测量精度。根据以往经验，GPS RTK的作用距离和基准站架设高度的关系如表1。
表1 GPS RTK的作用距离与基准站架设的高度的关系.png)
6 提高GPS RTK在地形地籍测量中的精度的措施
（1）适应测区内的大地水准面变化状况合理的设置已知点。在局部的GPS RTK网中最小能够联测的几何水准点数不能小于模型中的未知参数个数。不同的测区采取不同的模型可以减轻因为已知点精度低造成的损失。
（2）联测几何水准的点位要均匀的布置在测区内。
（3）为避免GPS RTK测量结果的错误，应当分别在更换基站前、作业前和作业后检测已知点，若卫星信号接收太差可以使用全站仪测量以满足精度要求。
（4）如果测区内的地形有突变趋势，需要分区进行GPS RTK的计算，地形突变位置的点要多加检验，以提高其精度。
（5）如果测量结果的精度需要在米级之上，可以通过GPS广域差分技术来解决信号问题，保证结果的适用性。
7 结语
综上所述，在现代化发展的今天，使用先进的技术进行地形地籍的测量是时代潮流发展的要求。通过GPS RTK技术能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度，对于外业作业测绘精度、作业效率和实时性的提高有很大作用。相信随着数据传输能力的增强、数据的稳健性、抗干扰性水平和软件水平的提高，再加上人们的不断努力，GPS RTK技术在测绘工作中的应用会越来越普遍，测量能力会越来越高，也将为我国测绘工作的开展作出更大的贡献。
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[3]熊志平.张其，庾灵平.论述GPS-RTK技术在城市地籍测量中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2012（4）
论文作者:韦剑平
论文发表刊物:《基层建设》2016年25期
论文发表时间:2017/2/22
标签：测量论文; 地形论文; 技术论文; 坐标论文; 精度论文; 基准论文; 接收机论文; 《基层建设》2016年25期论文;