论GPS RTK在地籍测绘中的应用

王宇钢+郭斯嘉

摘要：随着科学技术的不断发展，GPS技术已经变成目前应用最广发展最快的技术之一，GPS技术被广泛应用于各种领域的测量工作。本文对GPS-RTK测绘技术的工作原理、测量方法和在地籍测绘中应用做了简单介绍，并分析了在应用过程中需要注意的问题。

关键词：GPSRTK技术；地籍测绘；技术应用

随着科学技术的发展，GPS技术的出现为测量工作领域带来了新的变革，在土地测绘方面具体表现为GPS-RTK技术的出现，这种技术取代了常规地籍测绘技术，为国土资源信息化的普及提供了有力的技术保障。RTK技术具有分布灵活、测量准确、计算迅速等特点，可以满足地籍测绘高速和精准的要求。

1、简述GPS-RTK技术

GPS是全球定位系统的简称，RTK是指载波相位差分技术，GPS-RTK技术就是将两者结合起来，实时提供流动站的精准坐标，精度达到厘米级别。

1.1基本工作原理。GPS差分包括位置差分、伪距差分和载波相位差分三种，它们的工作方法都是发送改正数到流动站，通过流动站的计算分析得到准确的定位结果。但是由于前两种差分方法的定位误差会随着基准站和流动站之间空间距离的增加而降低，所以RTK技术选用载波相位差分法。RTK技术的工作原理是基准站对GPS卫星进行观测采集数据，然后将得到的观测值和坐标信息通过分别安置在基准站和流动站的接收机进行数据传输，流动站在接收到基准站的传输数据和信号后，经过实时差分和平差处理后，根据基准站的坐标，得到本站坐标。这种原理实现的基础是有足够数量的卫星和良好的几何分布位置。基准站要设在已知点上方便进行不间断的观测，而且视野必须十分开阔，没有造成信号干扰的装置；流动站则要放置在待观测点上。

1.2测量精度及测量方法。GPS-RTK测绘技术有两种方式，分别为“无投影，无转换”法和“键入参数”法。“无投影，无转换”法是通过基准站和流动站接受WGS-84坐标，然后根据相应的数学模型将观测到的已知点WGS-84坐标和地方坐标进行转换。这种方法由于會利用到不同的数学模型进行坐标转换，所以必须测量一定数量的点，来提供不同的坐标，但是这种方法不需要将基准站固定放在已知点上；“键入参数”法是将通过静态观测得到的WGS-84坐标和地方坐标以参数形式键入到手薄中进行转换，或者直接输入平差求得的转换参数。这种方法需要注意的是基准站必须放置在已知点位置上，通过几次已知点观测来核验结果。由于在地籍测绘过程中，各种障碍物对信号接收带来的影响不可避免，这种情况下GPS-RTK技术就显示出了它的优越性，在两种技术综合运用的结果下可以保证测绘过程中的精确程度。测量前要对实际地形进行考察，将障碍区标注出来，综合实地考察结果得到完整的地形图，在进行测量时，只要有一个人背着仪器就可以完成测绘数据收集工作，在需要测量的地点停留两秒收集数据后将数据以特征性编码的形式记录在电子手簿中，这样一来，将测量好的地形数据用专业软件出图即可，这样既保证了精度要求还提高了测绘效率。

2、GPS-RTK技术在地籍测绘中的应用

地籍测绘是由为了记录某块土地界限处地点坐标及相关附属物位置、面积利用状况等信息而专门建立的图纸和数据信息组成的表册。地籍测绘为我国国土资源信息化管理提供了数据支持，地籍测绘的内容主要有地籍控制测量和地籍碎部测量两部分，遵循从整体到局部，先控制后碎部的原则。

2.1 RTK技术在地籍控制测量中的应用。地籍控制测量是在原有测量基础上加密后直接满足地籍测绘要求，通常利用导线网、图根三角测量和GPS相对定位网来进行测量。但是传统的这三种方式费时费力，要求严格，精度也达不到现在的要求，所以为了改进这种方式，人们开始采取GPS静态定位测量，避免了各点之间通视造成的误差，但是这种方法有一个很大的缺陷就是数据处理必须在测量之后才能进行，如果数据不合格，必须在整个测量结束，分析才可知道，限制了实时测量和数据精度确定的可能性，出现问题就会导致测量重新开始，造成了工作的重复和浪费。如果可以使用RTK技术，就可以解决不能实时观测，不能确定观测精度的问题，这样一来大大提高了工作效率，只要遵照规范要求控制相位点的误差不超过0.05m即可，所以RTK技术在地籍图根控制测量中应用十分广泛。

2.2 RTK技术在地籍碎部测量中应用。碎部点是指那些表达了地形地貌特征的特殊点，地籍测绘时我们需要把碎部点描绘到图纸上。这些特征地貌的测绘是地籍测绘的核心，碎部点的测绘将整个地块的界线、位置形状等都详细的标注在地形测绘图中。在进行地籍碎部测量时，RTK技术应用于视野开阔GPS信号接受良好的地段，对于那些地形不平整，房屋建筑密集的地方，用全站仪进行测量，而那些隐蔽的部分就采用人员测量的方法，利用测距仪和皮尺等辅助工具以达到测绘目的。在进行碎部测量时，对于土地分界线处的测量只要相关操作人员带着测量仪器，在指定测量点输入位置数据代码即可，将碎部点信息以代码形式记录于电子手簿中，这种测绘方法操作简单，精度高而且大大提高了测量过程中的工作效率，只要最终结果满足规范要求的限值即可。

2.3在测绘过程中需要注意的问题。尽管RTK技术应用于地籍测绘过程中可以在保证测绘精度的同时也提高了工作效率，但是在使用的过程中必须要注意一些问题，比如：第一，RTK基准点必须放置在测量区内视野开阔、海拔较高的位置，这样可以保证接收信号的时候不会被周围的障碍物所影响，也有利于信号的发送；第二，基准站在设立时要注意避开一些具有强电磁波干扰性的物件，譬如高压输电线、电视发射塔、微波塔等大功率无线电发射器，以确保基准站信号接收发送工作的正常进行；第三，为了避免因距离误差增大造成的流动站和基准站之间距离的增大，RTK测量作业的半径不应超过10km；第四，由于测量的精度受到了坐标转换参数的直接影响，所以在测量过程中要尽量选取高等级控制点，而且这些转换控制点要均匀分布在整个测量区内，在测量工作全过程中要进行核验工作，以保证测量数据的准确度。

小结：随着GPS技术的不断发展，为了进行更高精度的测绘工作与之相应的测量技术也在不断进步，以GPS-RTK技术为代表我们可以发现因其高精度高效率的作业过程，这项技术已经越来越多的应用于实践工作中，但是我们在使用这门技术的同时也要注意它存在的局限性，合理利用才能让GPS-RTK技术发挥更大的作用。endprint