摘要：RTK测量技术具有实时性好、误差不累计、速度快等优点，是常规测量所无法比拟的，已作为快速采集数据与定位的有效工具，应用广泛。但在山区地籍测量中仍受到许多限制，文章通过阐述RTK技术的基本原理，结合实测数据，对其在山区地籍测量中的实用性进行探究，并指出测量中应该注意的几个问题方面，为相关测量工作提供参考。
关键词：山区地籍测量；RTK测量技术；载波相位观测值
地籍测量是为了得到相关地基信息而进行的测绘工作，相关人员在工作中利用相应的技术手段获得地籍信息，并建立地籍档案，是土地管理中的一项重要工作。随着科学技术水平的不断提高，GPS技术得到快速发展，RTK测量技术也日益成熟，GPSRTK测量技术因其高效性、实时性以及高精度等特性在地籍测量工作中得到广泛应用。但山区地籍测量任务艰巨、测区地势多变、地籍关系复杂并且要求精度高，传统测绘方法易受通视条件的限制，在进行测量时十分困难，需要耗费大量的人力、财力。而使用RTK进行测量，虽具有操作简便、保持高精度、全天时工作的特性，但是山区地势环境复杂，RTK工作影响也比较大。下面，本文以RTK测量技术在山区地籍测量的应用为例，研究RTK技术的可用性。
1 GPS-RTK技术的基本原理
1.1 GPS定位基本原理
GPS系统是以GPS通信卫星为基础的无线电导航定位、授时系统，根据测距交会原理来确定待测点位。如图1所示，假设在某一特定时刻t，测定地面测站点接收设备P至3颗卫星S1、S2、S3的距离分别为d1，d2，d3，3颗卫星S1、S2、S3空间位置（由卫星导航电文解算）分别为（Xi，Yi，Zi），i=1，2，3，就可以根据无线电测距交会原理，由如下观测方程
d21=（X－X1）2+（Y－Y1）2+（Z－Z1）2
d22=（X－X2）2+（Y－Y2）2+（Z－Z2）2
d23=（X－X3）2+（Y－Y3）2+（Z－Z3）2交会解算出未知测站点P的三维坐标（X，Y，Z）。
1.2 RTK工作原理
实时动态差分测量（Real－time kinematic，RTK）是以载波相位观测值为基础的GPS定位技术，是GPS技术蓬勃发展的产物。由于具有快速、实时、高精度定位的特性，使其在GPS测量领域获得广泛应用。
2 RTK技术在山区地籍测量中的应用
2.1 测区简介
某测量地地处山区，平均海拔在1km以上，地势崎岖、全区地貌多以山地为主，山脉连绵，植被覆盖率高，多高山及高大建筑物，通视性条件差。
2.2 地籍测量简述
地籍测量的目的在于获取地表地籍信息，并将所获信息以地籍图等形式展现出来。基本内容围绕所要测绘的土地以及附属物权利归属、权属界限、地理位置、数量质量和利用状况等。地籍测量是地籍数据库、地籍信息档案建立的基础，通过地籍测量工作，使政府部门对土地的整体情况有清晰的了解，为土地运营管理和行政决策提供参考依据。同时，地籍测量工作的时效性也为可持续、高效地开发利用土地提供有效参考。
2.3 RTK技术在山区地籍测量中的应用
2.3.1 地籍控制测量
地籍控制测量是进行地籍测量工作的基础，在山区开展地籍测量工作，首先应对测区的整体情况，如范围大小、地势地貌、已有控制点的等级数量等有初步了解。结合当地收集到的资料按照测绘工作的基本原则（从整体到局部，先控制、后碎部，分级布设、逐级控制）以及地籍测量相关精度的要求，进行测区的施测工作。
2.3.2 图根控制测量
首级控制网的布设难以满足对测区内不同地带精密测绘控制的需求，因此，必须考虑测区的整体情况，参照界址点和地籍测量的精度要求，进行工作区的地籍加密图根点控制测量。根据《地籍测量规范》的相关规定，地籍控制点相对起算点的中误差不超过±0.05m。
以测区为例，验证在山区内RTK所测得点位精度能否满足地籍测量点位精度要求。11个已知点的坐标由GPS静态测量获得，其中以GP－1为基准点，对另外的10个点进行RTK测量，重复测量5次取其均值，以ΔX、ΔY、ΔH来分别表示RTK数据与静态已知数据的北坐标、东坐标和高程的差值。结果见表1。
碎部测量中，由于多路径效应及较多干扰源的存在，建筑物及其附属物的施测工作要比相同环境条件下的权属界限的施测工作更具有挑战性，尤其是在地形复杂的山区更为明显。基于这种情况，本文借助全站仪联合RTK对建筑物拐点进行施测，来验证RTK在山区碎部测量中的可行性。
结合表中数据，对RTK与全站仪测得的数据进行分析比较，联合作差。用ΔX、ΔY、ΔH来分别表示RTK与全站仪测量成果的北坐标、东坐标和高程的差值，如图3所示。
图4数据可知，在各个偏差区间所包含数值占总值的百分比中，（0，1）区间占47.92%，（1，2）区间占35.42%，（2，3）区间占14.58%，（3，4）区间占2.08%。表明RTK与全站仪所测数据总体上具有较高的相似度，个别数据值偏差略大，但所占百分比较低，考虑到偶然误差的存在，所以不影响整体精度。说明在地形复杂、植被茂密的总体环境下，RTK在施测建筑物角点中同样具有较高的精度与可信度。经过对RTK数据进行统计与分析，其数据精度足以满足界址点规范三等级的要求。并且RTK具有实时、高效的作业优势，相信RTK在山区地籍测量中的应用一定会越来越广泛。
3 RTK技术在应用中应注意的事项
虽然RTK技术具有精度高、全天候作业、省时省力、高效益等特性，但在具体工作中仍需注意以下事项：
（1）就仪器自身而言，GPS信号接收机与配套手持设备二者在软件版本上应一致。本文以南方测绘S－86型仪器为例，如果GPS信号接收机主板升级成“三星”系统，那么差分型手持设备的工程之星软件也必须升级到3.0及以上版本，才能更好地发挥出“三星”优势。
（2）测区的控制网布设要合理。控制网包含首级控制网和图根控制网，首级控制网应尽量在交通便利的道路主干道旁或者是远离山脚及高大建筑物的空旷地域进行选址，便于加密控制点；图根点应尽量均匀分布在测区，便于对界址点测开展工作。
（3）基准站的架设应选在测区中央且地势最高的位置，高度截止角10°以上无信号遮挡物，因为山头、高层建筑或者是大面积植被等都可能会使数据链的传播受损以及产生多路径效应。同时，在基站周围尽量避免其他GPS信号的干扰，如高压输电线、信号发射台、大面积水域等。
（4）流动站和基准站之间有一定的距离限制，二者间距过大，解算出的模糊度参数就会异常，难以获得可靠的固定解。根据RTK仪器说明及研究，当二者间距在15km内，测量精度能够达到厘米级；而在10km范围内，精度能够达到亚厘米级。
（5）虽然GPS具有全天候作业的特性，但是卫星的空间几何结构布局并不能够时时满足作业需求，尤其是在中、低纬度地区。电离层的干扰同样可能会衰减GPS信号，造成失锁。尤其中午时分，GPS信号很难达到固定解。因此，结合卫星星历，选择合理的作业时段，对于测量工作至关重要。
（6）对于RTK不便施测的区域，如空间狭隘的山脚，可以与全站仪进行联测。另外，当在地形复杂地段为其他仪器引点时，务必满足两点间的通视。
4 结束语
总的来说，地籍测量工作是一项比较繁琐复杂的工作，我国的地籍测量工作经过了多年的发展和改善，已经有了较为成熟的体系，技术的应用也越来越先进。但是，相对于我国土地的复杂性和多样化，想要做好地籍测量工作，必须不断加大研究力度，总结经验。实践表明，在山区地籍测量中，RTK测量技术的应用可提高工作效率、降低工作强度，数据精度也能满足地籍测量的要求、因此，相信该项技术在山区地籍测量中的应用一定会越来越广泛。但值得注意的是，在实际应用中要充分考虑其弊端，以充分发挥RTK特有优势。
参考文献：
[1]向俊.GPS技术对我国山区地籍测绘的作用分析[J].城市建设理论研究：电子版，2015（23）.
[2]曹琢.GPSRTK技术在地籍测绘中的应用研究[J].中国科技投资，2016（20）.
论文作者:吴奎
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
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