广东省惠州七五六地质测绘工程公司
摘要：本文分析了GPS-RTK工作原理，并对在地籍测量中GPS-RTK技术应用进行了探讨，以供同仁参考。
关键词：地籍测量；GPS-RTK；技术应用
一、前言
在测绘工作进行中，地籍测量工作相对较复杂，并且是难度较大的工作，而且其精度要求相比其它的测绘工作都要高的多。而GPS RTK技术的最大特点是简单高效、精度高，因此广泛使用于大比例尺地形图的绘制，地区控制测量以及线路导航等部分，有效地提高了测量工作的效率。本文分析了GPS-RTK工作原理，并对在地籍测量中GPS-RTK技术应用进行了探讨，以供同仁参考。
二、GPSRTK的基本原理
GPS实时动态测量(Real-TimeKinematic)简称RTK,是一种基于高精度载波相位观测值的实时动态差分定位技术。GPSRTK技术采用差分GPS3类(位置差分、伪距差分、相位差分)中的相位差分,这3类差分方式都是由基准站发送改正数,由流动站接收并对其测量成果进行改正,以获得精确的定位结果,所不同的是发送改正数的具体内容不一样,差分定位精度也不同。前两类定位误差的相关性会随基准站与流动站的空间距离的增加使其定位精度迅速降低,所以GPSRTK采用相位差分方式。
（1）GPS-RTK技术工作原理
在已知点上设置一台GPS接收机为基准站,并将一些必要的数据,如基准站的坐标、高程、坐标转换参数等输入GPS控制手簿,另外一台或几台接收机设置为流动站。基准站与流动站同时接收同一时间相同GPS卫星发射的信号,基准站将收的卫星信号通过基准站电台发送到流动站,流动站将接收到的卫星信号与基准站发来的信号传输到控制手簿进行实时差分及平差处理,实时得到本站的坐标和高程及其实测精度,并随时将实测精度和预设精度指标进行比较,一旦实测精度达到预设精度指标,手簿将提示测量人员是否接受该成果,接受后手簿将测得的坐标、高程及精度同时记进手簿。
（2）坐标转换参数的求解
合理选择控制网中已知的WGS-84坐标和西安80坐标(1980西安坐标系)以及高程的公共点,求解转换参数,为RTK动态测量做好准备。选择转换参数时要注意以下两个问题:要选测区四周及中心的控制点,均匀分布;为提高转化精度,最好选3个以上的点,利用最小二乘法求解转换参数。应用控制点求解转换参数时,可以有不同的作业方式:基准站位于已知点上,该点的WGS-84坐标的获得可以采用已有的静态数据,直接将控制点的WGS-84坐标和西安80坐标输入手簿直接求取,或者以点采集的方式获取,此法是在无WGS-84坐标成果的情况下使用的一种方法,基准站的WGS-84坐标通过单点定位得到,再用流动站到控制点上去采集WGS-84坐标,然后再应用采集的数据进行转换参数的求取。
三、地籍测量中GPS-RTK技术应用
（1）RTK技术用于地籍碎步测量
与采取全站仪相比，采用RTK技术在地籍碎步测量中也具有非常突出的优势:一是采点速度快，因为解算速度已达到20Hz，一般用1Hz，即每秒钟就可以记录一组观测数据，所以初始化完成后单点采集的时问几乎可以忽略不计；二是 作用范围广，减少做控制和换站的工作量。一般在沿基准站方向阻挡较少的地区,RTK作用半径可达十几公里；三是多台接收机可以同步工作，而且相互影响小，也无误差的积累。实践证明，在相同的时间内，一台流动站大约是一台全站仪工作效率的2倍；四是实现单人操作，节省劳动力。在保证基准站安全的前提下每台流动站只需要一人。
RTK定位方式在碎步测量上也有其不足之处。它虽然不要求流动站与基准站通视，但是要求GPS接收机的卫星信号接收天线对天通视，在测量建筑物、构筑物、林带时往往无法靠近被测地物而无法测量，这就需要全站仪等光学仪器的配合使用。
（2）RTK技术用于地籍控制测量
现在GPS-RTK测量定位误差一般为1Omm+1×10-6，根据控制测量规范要求I级导线点的点位误差为±5cm，从理论上分析利用GPS-RTK 测量完全能满足地籍I, II级导线控制测量和图根控制测量的要求。
例如在某城郊运用GPS-RTK进行地籍控制测量中，该测区属城市边缘，地势平缓，无高大建筑物，由于有果树、灌木和房屋阻挡，用全站仪布导线则难以通视，又由于工期紧迫，所以采用RTK(1 + 1)进行测量。考虑到作业半径小于5km，而已知点较少，采用了2个点求3个参数进行坐标转换，再到3km外2个已知点上检核，误差小于0.02m ,可以满足要求。流动站由一个测量员操作，两天时问就完成了50个5性点和图根点的测量。为了检核精度与静态GPS测量进行了比对，静态测量点位误差小于0.011m，高程误差为0.O1Om。点位精度比较结果如表1所示，可以看出RTK的精度完全满足测量的要求。
在具体工程中，可以根据测区的实际情况，灵活地布点，得到高精度的图根地籍控制网，这样就能够保证界址点坐标的精度。界址点精度有了保证，地籍图的精度也就有了保证。同时，利用RTK技术还能够在交通或者地形条件不好等测量有困难的地方进行GPS联测。若测区为相互独立的A.B两测区，A测区已测，B测区未测。应用RTK技术，就可以在A测区内一点上建立基准点小必在两测区中间设计连接点，通过A测区上的已测点直接传递到B测区。
四、结语
总之，在地籍测量中，测量数量较大，而且对精确度的要求更高，测量要求在作业区内部的整体精确程度应当差异不大，使用GPS-RTK技术能很大程度的提高测绘效率，减少人员的使用量，并且对精度要求有一定的保证，因此GPS-RTK技术在测绘行业会有更广泛的应用。
参考文献
[1]CH2001-92.全球定位系统(GPS)测量规范[S]．
[2]徐让雄.GPS-RTK技术在城市测量中的应用[J]．城市勘测，2007(6)：66-68
[3]余小龙,胡学奎.GPS-RTK技术的优缺点及发展前景[J]．测绘通报，2007(10)：39—41
[4]李征航,黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉：武汉大学出版社.2005
论文作者:郭晓彬
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/23
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