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摘要:卫星定位技术从过去的军事应用已逐渐扩散到日常民用,如监控测试,定点跟踪和云图预报等,在信息化社会的发展中发挥着重要作用。本文从GPS-RTK测绘方法的技术要点入手,总结了GPS-PTK测绘方法的优点,详细叙述了GPS-PTK方法在地籍测绘中的应用实例,为地籍测绘工作提供理论支持。
关键词:测绘技术;定位信息;传输距离
GPS技术的应用给测绘工作提供了新方法。不仅简化了测绘过程,降低了工作强度,而且推动了测绘方法的新变革,GPS-PTK方法就是其中最受瞩目的一个。GPS-PTK方法可以实现对变化控制点的精确测定,卫星定位系统的高度智能化,使操作者只需按按电钮,测试设备便自行完成测试任务,监控屏幕会显示测试过程中的参数信息和状态变化,不仅降低了测试成本,而且提升了外业工作效率,因此,提出GPS-PTK方法在地籍测绘中的应用研究有重要意义。
一、GPS-RTK技术要点
GPS-RTK技术是以卫星定位系统为基础,采用载波相位动态实时差分来实现实时监测移动点位置的卫星定位测量方法。通过优化中心基站设计,给测试工作人员配置GPS流动站,并设置好测试设备的运行参数,配合各检测点进行动态校准,详细记录定位信息或将获得的数据发送到中心基站,中心基站来完成对存储数据的计算,并将计算的坐标值和定位信息反馈回来,来实现对移动监测点的精确定位。GPS流动站对待测点的测量精度达到合理的范围时,便可进行移动点坐标测定。由于无线电的传输受距离和地质地貌的影响较小,测试过程中对人员数量的要求也不高,而且测试过程中的误差范围很容易控制,大大降低了测试工作难度,提高了测试精度和测试效率。
二、GPS-RTK的组成
GPS-RTK系统是对GPS定位技术的升级,是将无线电传输技术和电子信息技术有效结合的重要应用。GPS-RTK的组成体系如图1所示。
1、基准站:其作用是收集观测信息,并通过电台实时传输数据到流动站。基准站是由电台、信号天线和卫星定位接受器等。
2、流动站:其作用是接收来自参考站的检测信息,同时对接收来的数据进行计算,得到位置坐标值,流动站是由接收电台、信号天线和若干台卫星定位接收器等。
3、操作软件:其作用是实现对各采集数据的汇总和处理,以文件的形式展示给操作者,以便工作人员了解各检测位的状态。
三、GPS-RTK技术的优势介绍
图1 GPS-RTK的组成
GPS-RTK技术是对传统卫星定位技术的改进,主要表现在以下几个方面:
1、误差比较小,GPS-RTK卫星定位测量方法在对20km(平方公里)区域内移动点测试的误差仅为+30mm,而地籍规程要求四等网或E级以下网最低点与起始点的误差为+50mm,可以看出GPS-RTK卫星定位测量方法的误差范围低于规定值。
2、GPS-RTK技术可以获得3维度信息,而且实时性好,通过实时监测待测点状态,储存待测点信息,使用通讯软件对数据信息进行处理,并可以完成定位图绘制。
3、GPS-RTK技术在进行高程数据计算的时候误差会增大,而地籍测试属于二维度,对高程数据的误差并不做高要求,因此,GPS-RTK技术可以很好的完成地籍测试任务,而且精确度可以满足相关规定。
4、在应对大江和湖海地质特征区的测量任务时,GPS-RTK测量方法具有较好的水质穿透力,很好的避开天气因素的影响,因而应用范围比较广。
5、在无强干扰的环境中,RTK的应用区间会增大,GPS-RTK测量方法的误差为厘米级。通过以往的经验可知,在10km(平方公里)范围内,RTK可以很好的完成地籍测绘需要,可实现对界址点和地物点的测量。
四、GPS-RTK技术进行地籍测绘实例
地籍测绘主要是完成地籍控制和界址点测量,地籍控制包括图根控制测量和基本控制测量。理论上讲GPS-RTK技术能很好的完成Ⅰ和Ⅱ级导线的测量任务,而且测量精度符合有关图根控制精度要求。,
1、GPS-RTK方法在地籍控制测量中的应用
在传统的测量方法中,会要求观察点间连通,一般的三角网分布点间距离要相等,而且精度不符合要求的要安置起始台或添加对角观测先。传统检测体系对地形依赖性比较大,配备的测试人员数量比较多,测试设备花费也较高,而测试精度却很低。信息技术的广泛应用,使GPS-RTK技术有了飞速的发展,无论从效率上,还是测试精度上都较过去有了很大进步,而且资源耗费和人力花销都比较少。快速静态测量、常规静态的量和GPS-RTK技术已成为当下地籍控制测量的重要方法,取剔常规测量态势已不可逆转。
2、GPS-RTK方法在界址点测量中的应用
在地籍测量的过程中界址点测量是重要一环,界址点测量结果会指导区域划分,而且测试结果数据可实现对测试区域的位置标定。根据地籍测试规章说明可知勘测界址点误差分为和稳定性要求,在实际勘测对比中发现GPS-RTK方法符合规章要求,GPS-RTK方法的实时性好,适用性比较强,计算数据量比较大,可以有效节约人力和物力。
在对界址点放样测试过程中,传统方法会安排2-3个人进行多次动点监测,遇到透视性比较差的地区,要增加外延测试点,不仅工作量大,工作效率低,而且可操作性差。GPS-RTK技术的使用可以降低放样难度,通过测前的坐标信息电子录入,GPS可以查询电子信息,来完成信息采样点的提醒。卫星定位是根据坐标值来放样的,精确度比较高,稳定性比较好,而且只要一个人便可完成操作,有效降低了外放测试的效率。
3、GPS-RTK方法在地籍细部测量中的应用
地籍细部测量实质是获取被测试点地理位置参数信息,包括界址归属、界址基线、土地区域、地形地貌和数量等。虽然GPS-RTK方法的通视性比较好,但鉴于其对电子信号传输的要求较高,很难满足对高大建筑物和山体区域的信号测试精度要求,可以在测站点架设全站仪。当然,测试过程需要注意一下几个问题:
(1)GPS-RTK方法的测试距离有一定限制,如果精度达到亚米级,站点间距要限定在50 km(平方公里)范围内,精度如果达到厘米级,站点间距要限定在20 km(平方公里)范围内。
(2)在GPS-RTK方法测试过程中,如果有信号中断和信号干扰现象发生,要及时实施初始化还原操作,进行重测,并对比测试结果是否一致。
(3)由于GPS-RTK方法测试是以通讯卫星为基础的,因此基站和流动站要配备4各以上公共通讯卫星,而且要避开卫星信号辐射较小的虚谷和密林等区域。
结语
GPS—RTK 方法能够满足大比例尺地籍图测量的要求,对于气候、地貌等常规要求非常低,其不仅可用于图根控制测量,也可用于地籍细部测量,且测量精度高,机动性强。将GPS-PTK方法应用于地籍测绘中,降低了地籍测绘难度的同时也提高了地籍测绘数据的准确性与稳定性。
参考文献:
[1] 叶岳,崔新宇.关于GPS跨河水准网平差的方法研究[J].现代测绘,2014(05).
[2] 廖磊,李娇娇.权属界址点走向算法分析及实现[J].现代测绘,2015(01).
论文作者:吕永福
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/8
标签:测试论文; 测量论文; 界址论文; 方法论文; 技术论文; 误差论文; 精度论文; 《基层建设》2016年4期论文;