GPS实时动态技术在土地测量中的应用

叶智

摘 要：GPS实时动态技术是一种新型的土地测量技术，测量精度比传统土地测量技术更高，且工作效率较高，即便是在条件较差的山区也可顺利开展土地测量工作，因而在实际工作中得到广泛应用。文章结合土地测量工作实践，介绍了GPS实时动态技术的工作原理和GPS测量系统的组成，探讨其在土地测量中的实际应用情况。

关键词：GPS实时动态技术；土地测量；应用

前言

随着社会和经济的飞速发展，土地管理工作显得越来越重要，而土地测量是土地管理中极其关键的工作，其工作精度和工作效率的高低直接影响土地管理工作的质量。土地测量工作包括地籍测量、地形测量、土地利用状况测量、土地后备资源调查等诸多方面的工作，而在实际工作中土地测量工作往往要面临各种各样的复杂状况，例如在农村土地测量时测量面积大、地形复杂，工作量很大，使得常规的土地测量技术存在工作难度大，工作时间长等弊端；而在城市土地测量工作中由于建筑物的密集遮挡以及土地类型繁多，给土地测量工作带来困难，而GPS实时动态技术技术是利用GPS卫星对土地测量数据进行采集并通过无线传输装置将数据实时传送给用户，因此可以很好地解决这些难题。

1 GPS实时动态技术原理

一般来说，GPS定位土地测量技术分为静态定位测量和动态测量两种，其中静态定位测量是在基线布设完毕后，将若干台GPS接收机分别安置在基线的端部，依据基线的长度以及测量精度要求进行观测和采集数据，然后将数据进行处理，数据处理的过程需要经历坐标解算、坐标传递、坐标转换等一系列工作，因此得到的数据实时性不强。另一种动态测量则只需两台GPS接收机，一个是固定的，另一个则可移动，通过无线电传输将固定站点和移动站点的数据进行综合处理，因而通过信号传输而使各设备成为一个有机的整体。GPS实时动态测量系统包括GPS卫星、基准站、无线电传输设备、用户流动站等，其中基准站和用户流动站上都安装有GPS数据接收机，在实际工作中，安装在基準站上的GPS接收机会对GPS卫星进行连续观测，并采集数据，将数据通过无线电传输装置传输到用户流动站，与此同时用户流动站的GPS接收机也接受到GPS卫星数据，然后利用相对定位原理即可计算出用户流动站的三维坐标，因此可以保证观测精度。

2 GPS实时动态土地测量系统组成

2.1 数据接收系统

数据接收系统主要组成部分即为基准站和流动站中的GPS接收机，其主要功能是跟踪GPS卫星、接收GPS卫星的信号以及信号处理等，按照功能可分为单频接收机和双频接收机两种，在实际工作中这两种接收机都可以完成实时动态土地测量工作，区别之处在于双频接收机具有比单频接收机更高的定位精度和稳定性，其原因是单频接收机在工作时需要对整周模糊度初始化，因此定位时间较长，而在实际工作中卫星信号是处于不断变化中的，卫星的星历误差、卫星针的钟差以及卫星信号在大气传播过程中的延迟等均会影响到定位的精度，相比较而言双频接收机由于可最大程度地避免大气中弱电离层对卫星信号折射的影响，而且定位时间较短，因此定位精度和工作稳定性可以得到保障，故在实际工作中得到广泛的应用。

2.2 数据传输系统

数据传输系统是将基准站、流动站通过数据传输的形式联系起来的关键设备，其性能的好坏直接影响传输数据的可靠性，由于流动站需要不断改变地理位置，因此基准站与流动站之间的传输距离和传输路径中的地形、地貌、大气条件等均有较大差别，若要保证数据传输的准确性和实时性，并且在接受数据后能够将基准站与流动站接收到的数据进行实时处理就要求数据传输系统的传输频率和功率范围足够大，一般来说频率要求在10000Hz以上，以保证土地测量数据的质量以及有利于防止信号观测过程中发生失锁等问题。

2.3 软件支持系统

对于GPS实时动态技术进行土地测量工作来说，其观测的动态定位测量是基于载波相位技术的，因此要想保证定位测量的精度、准确性和可靠性，就必须在以下几项工作中保证工作的质量：第一，载波相位初始整周未知数的确定；第二，GPS接收机在观测过程中对卫星的连续跟踪，第三，在观测过程中如发生失锁要重新进行初始化，这些工作的顺利进行要借助于当前计算机快速结算和动态解算整周未知数技术，而这些技术的实现必须基于强大的软件支持系统。

3 GPS实时动态技术在土地测量中的应用

3.1 测绘点的选取

在应用GPS实时动态技术进行土地测量工作时，测绘点的选取是否科学则直接影响后续工作的质量。在选取测绘点时，首先要确保测绘点上空处于开阔的状态，周围尽量不要有障碍物，以确保GPS接收机在对GPS卫星跟踪时信号传输的稳定性，同时在对测绘点选取时要远离电磁辐射源，如高压电线、信号塔等，避免电磁干扰造成信号失真，另外，测绘点的地形要尽可能平坦，地物应尽可能少而简单，避免高层建筑群等，以免无线电信号被反射形成多路径效应，从而影响测量的精度。

3.2 GPS布网

目前常用的GPS布网形式主要有单基准站式、多基准站式、跟踪站式和同步图形扩展式等，实际工作中在布设GPS网络时，要做多方面的综合考虑，以最大程度地节约工作时间和节省人力，从而确保工作效率的提高。

3.3 测量队伍的组成

在应用GPS实时动态技术进行土地测量时，根据工作需要，测量队伍应当至少配备三个工作人员，包括导航员、记录员和仪器操作员等，其中导航员负责测量地块的选择，记录员负责对数据和操作细节进行记录，仪器操作员负责操作GPS接收机并对仪器的工作状态进行监测，确保仪器正常工作。

3.4 土地测量要点

在土地测量之前，应当根据实际情况对控制点进行疏密布置，如果采用单机绝对定位进行GPS测量，一般不需要设置控制点，但考虑到特殊需要的可能，一般要在测区地块布设一定数量的测绘控制点，要求控制点的误差常量为±10mm，相对误差±20×10-6D。土地测量时首先开启GPS接收机对卫星进行跟踪锁定，直到锁定卫星数量达到至少4颗，即开始初始化工作，同时设置GPS接收机的各项参数，待初始化完毕后即开始土地测量工作，在此过程中要尽量保证卫星信号质量，防止信号被遮挡和反射，同时要对特殊点位采取不同的方法进行测量，如对控制点等点状物测量时，可采用静态差分法进行数据记录，而对于河流、道路等线状物测量时，应将测量天线置于线状物的中心线上，通过移动测量完成对地物信息的记录，对于面状地物测量时应使天线沿着地块的边界移动，直到使其形成一个闭合的多边形区域，从而完成对整个地块数据的记录和测量。

4 结束语

GPS实时动态技术是一种新型的土地测量技术，因其测量精度高、准确性好等优点成为土地测量工作中应用前景十分广阔的技术。

参考文献

[1]杨红刚.浅谈GPS实时动态（RTK）测量在工程测量中的应用[J].铁道勘测与设计，2008.

[2]曹延村.浅谈GPS实时动态技术在土地测量中的应用[J].资源节约与环保，2013.