GPS－RTK技术在城市地籍测量中的应用

李瑞刚

(云南省航测遥感信息院，云南 昆明 650034)

随着测绘科学技术以及计算机技术的快速发展，传统的测绘方法及技术开始逐步被不断发展更新的一些新仪器设备、新技术方法所取代。这些新仪器设备和技术方法的出现不断的引发测绘技术的革命，使测量的精度和效益得到很大程度的提高。GPS－RTK技术 (RealTimeKinematic，实时动态定位)，也叫做载波相位动态实时差分技术，该方法基于载波相位所获得的观测值，对两个测站载波相位观测量的差分进行实时处理，从而实时地获得测站点在指定坐标系中的三维定位，并且在一定范围内其测量精度可达到厘米级，从而极大地提高了测量外业的作业效率和精度，是GPS测量技术发展中的一个新突破［1］。GPS－RTK技术是基于GPS技术发展起来的，是GPS在测绘科学中应用的一个重大里程碑，由于其具有操作快捷、精度和自动化程度高、实时性强，并且不累积定位误差等诸多优点，因而被广泛应用于地形测图、控制测量以及工程放样等多种工程领域和城市地籍测量之中。

1.GPS－RTK技术在城市地籍测量中的应用

1.1 控制测量

城市地籍控制测量往往采用三角网和导线网的方法来进行，要求相邻控制点之间要能够通视，因此其技术规范对导线的长度和图形均具有一定程度的要求［2］。由于我们在进行外业测设的过程之中是无法实时了解和明确导线的精度的，因此当完成测设并进行内业的平差处理后，如果发生测量精度与规范要求不相符合的情况，则只能进行返工重测，而GPS－RTK技术的使用极好地解决了传统控制测量过程中可能发生的这些情况。RTK在进行控制测量时，点与点之间不需要达到完全通视，并且也不需要进行导线平差，同时对控制点之间的图形和边长等均也没有限制。此外，采用GPS－RTK技术能够实时获得和提供定位的坐标数据、精度，并将坐标及点位精度及时更新并实时显示在测量控制器上，如果点位精度达到要求，用户就可以将坐标的均值、精度及图形属性等数据资料存贮到电子手簿中。一般情况下，一个控制点的测量能够在几分钟，甚至是几秒钟内就可以完成，从而极大地提高了作业效率。需要注意的是，在应用GPS－RTK技术进行布设控制网前，必须通过GPS－RTK的点校正功能计算出测区的WGS－84坐标与80或54坐标之间的转换参数，从而有效避免投影变形，最终获得更精确的控制点坐标成果。

1.2 地籍碎部测量

用全站仪进行碎步测量时，每个点的测量均需要输入该点的地物编码，再利用成图软件进行成图，要求测站点和被测的碎部点之间一定要能够通视，并且要2～3人同时进行作业。而采用GPS－RTK技术进行碎部测量时，不要求通视，在架设好基准站后仅需一人即可完成作业，从而大大提高了测图的工作效率。用GPS－RTK技术进行城市地籍碎部测量的具体方法如下:首先，测量员对仪器进行初始化 (获得固定解);其次，在要进行测量的地形地貌碎部点上，将测杆对中，当气泡居中后，开始进行测量，只需几秒钟就可以获得该点的坐标，当精度达到要求时，即可输入该点的特征编码进行可保存;最后，当把测区内的所有地形地物点位测定完成之后，利用专业数据传输和处理软件输出所获得的全部的测量点。

1.3 放样

所谓放样就是通过采用一定的仪器和方法，在实际地点把人为设计好的点位标定出来［3］。采用经纬仪交会放样、全站仪的边角放样和距离交会等传统的放样技术进行放样点位时，常常需要根据测量的结果移动目标，使其到达设计好的点位。因此，传统的放样与测图一样，要求通视情况良好，同时需要跑尺者和观测者两个作业人员，工作效率不高。而当采用GPSRTK技术进行放样时，通过内业用专门的软件编辑好需放样的点 (或线)坐标，然后传输到GPS的手簿中，就可以在野外进行操作，具体操作时依据提示选择好放样点之后，GPSRTK就会实时解算获得天线所在位置的坐标，并将其与待放样的坐标进行比较，从而得出二者之间的坐标差;然后通过GPS手簿的界面文字和图形导航到点。因此，可以认为这种作业方法能够实现快速找到放样点。

2.GPS－RTK技术的优势及局限性

2.1 优势

1)作业效率高、速度快。利用GPS－RTK进行地籍测量在短时间内即可得到一个点的三维坐标。

2)定位精度高。RTK技术进行测量时各点间的精度往往是独立的，从而大大减少了测量误差的传播和积累。

3)操作简便，容易使用。随着测绘技术的发展和GPS接收机不断改进，RTK自动化的程度越来越高，体积和重量越来越小。

4)能够实现全天候和全天时地作业。

2.2 局限性

1)卫星信号问题

在某一确定的时间段内，GPS全球定位系统的卫星信号不可能完全覆盖全球所有国家，因此可能产生假值。此外，RTK在进行初始化时至少需要5颗卫星，因而当测量地点位于城市高楼密布区或者那些卫星信号接收不好的地方之时，则可能发生无法初始化和得不出固定解的情况。

2)数据链传输问题

在进行城市地籍测量中，由于受到高楼大厦的遮挡以及其他多种高频信号源的干扰，可能导致在传输过程中数据链的传输质量发生严重衰减，导致流动站可能无法接收到基准站所发射的信息，从而致使RTK不能进行正常作业。

3)有效距离问题

由于上述电台功率和数据链传输质量方面的原因，可能对RTK作业的有效距离产生一定的限制，即限制流动站和基准站之间的距离。此外，当流动站和基准站的之间的距离超过一定值时，测量结果的误差可能超限，因此一般情况下，RTK的实际作业有效距离远远小于其所标称的距离。依据多年的实际作业经验，笔者认为基准站和流动站之间的距离控制在6km以内为佳。

［1］令狐义强.GPS－RTK技术在城市地籍测量中的应用［J］.测绘与空间地理信息，2011，03:108－109+115.

［2］岳龙.GPSRTK技术在地籍测量中的应用研究［J］.测绘与空间地理信息，2014，03:158－159+163.