實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)在土地資源測量中的應(yīng)用

畢睿婷

（赤峰市國土資源局紅山區(qū)分局 內(nèi)蒙古赤峰 024000）

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)在土地資源測量中的應(yīng)用

畢睿婷

（赤峰市國土資源局紅山區(qū)分局 內(nèi)蒙古赤峰 024000）

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)（RTK）在土地資源測量及工程施工過程中起著至關(guān)重要的作用，它是地籍管理和地籍信息系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)工作，科學(xué)的地籍測量方法關(guān)系著整個(gè)工程的施工質(zhì)量。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，土地資源測量方法和技術(shù)的發(fā)展日新月異,特別是RTK測量技術(shù)以其快捷、精準(zhǔn)的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各類測繪工作中。因此，本文介紹了RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用，以便讓人們清楚地認(rèn)識(shí)RTK的工作原理、測量內(nèi)容及其技術(shù)優(yōu)勢。

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)（RTK）；土地資源；地籍測量；應(yīng)用

作為測量定位新技術(shù)，全球定位系統(tǒng)(GPS)對(duì)大地測量、工程測量的影響不可低估，其應(yīng)用范圍越來越大，甚至遍及各種測量領(lǐng)域，尤其是GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分RTK技術(shù)倍受業(yè)界人士關(guān)注，其地籍測量效果堪稱一流。作為土地管理的基礎(chǔ)要素，地籍測量工作以地籍調(diào)查為主，以測量為主要手段，以此確定土地的位置與大小、境界、權(quán)屬界址點(diǎn)的坐標(biāo)及其地籍圖等，進(jìn)而滿足相關(guān)土地管理的需要。因此，在現(xiàn)階段，相關(guān)負(fù)責(zé)人必須懂得如何將RTK技術(shù)更好地應(yīng)用于地籍測量工作，從而發(fā)展RTK技術(shù)的測量優(yōu)勢，完善其不足之處。

1 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)的定義

所謂實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)，即Real Time Kinematic，RTK。實(shí)際上，RTK是基于載波相位觀測值的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，也是在GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。RTK技術(shù)可以實(shí)時(shí)地提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，在一定的范圍內(nèi)，它可以達(dá)到厘米級(jí)精度，屬于目前比較先進(jìn)的一種GPS定位測量方式。

2 RTK的工作原理

RTK技術(shù)采用的是差分，即GPS相位差分，比如位置差分、偽距差分和相位差分等三種。縱觀這三類GPS差分，其方式都是由基準(zhǔn)站來發(fā)送改正數(shù)，再由流動(dòng)站進(jìn)行接收，同時(shí)改正其測量結(jié)果，以便實(shí)現(xiàn)非常精確的定位結(jié)果。不過，它們也有不同點(diǎn)：發(fā)送改正數(shù)的具體內(nèi)容不同，其差分定位的精確度也不盡相同。前兩類定位誤差具有相關(guān)性，在基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的空間距離不斷增加的過程中，其定位精度也會(huì)不斷降低。所以，RTK技術(shù)采用第三種方法。

關(guān)于RTK的工作原理：首先，將一臺(tái)接收機(jī)放在基準(zhǔn)站上，再將另外一臺(tái)，或者幾臺(tái)接收機(jī)放在流動(dòng)站上，使基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收相同時(shí)間內(nèi)的、相同GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)。其次，通過對(duì)基準(zhǔn)站獲得的觀測值與已知位置信息進(jìn)行比較，最后得到提GPS差分改正值。再次，通過無線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)，將這個(gè)改正值再傳遞給流動(dòng)站，不斷精化其GPS觀測值，最后得到經(jīng)差分改正后流動(dòng)站上比較準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)位置。當(dāng)然，流動(dòng)站可以顯示為靜態(tài)，也可以為動(dòng)態(tài)。

3 RTK在地籍測量中的應(yīng)用

3.1 地籍測量中RTK的測圖步驟

首先，確定控制點(diǎn)，在收集測區(qū)內(nèi)，至少選擇三個(gè)分布比較均勻的控制點(diǎn)。其次，合理地設(shè)置主機(jī)，即在地勢稍高的空曠地方，才可以擺設(shè)主機(jī)，這樣才能確保主機(jī)接收更多數(shù)量的衛(wèi)星，而且發(fā)射的數(shù)據(jù)鏈信號(hào)更強(qiáng)，覆蓋范圍更廣；盡量將主機(jī)設(shè)在當(dāng)天計(jì)劃測區(qū)的中間位置，以防頻繁搬動(dòng)主機(jī)，從而提高工作效率；值得注意的是，選擇地址時(shí)，不能選擇無線電干擾強(qiáng)烈的地區(qū)，為了防止數(shù)據(jù)鏈丟失及其它影響，而且周圍不能有G P S信號(hào)反射物，比如大面積水域、建筑物等。第三，檢測控制點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)附近固定的控制點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)儀器參數(shù)進(jìn)很檢測，檢測參數(shù)輸入是否正確，如果檢測沒有問題，方可進(jìn)行碎部點(diǎn)采集。第四，碎部點(diǎn)采集。最后，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和內(nèi)業(yè)處理。

3.2 地籍測量中RTK的應(yīng)用內(nèi)容

RTK在地籍測量中的應(yīng)用中，其測量內(nèi)容有兩點(diǎn)，其一是圖根控制測量；其二是碎部測量。一般情況下，在空曠地區(qū)，地物較少，RTK能夠直接進(jìn)行碎部測量。但是，在村莊、城市內(nèi)，由于建筑物、構(gòu)筑物比較多，再加上建筑物等的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，應(yīng)用RTK進(jìn)行碎部測量時(shí)，就會(huì)加大其工作量，針對(duì)這種情況，可以使RTK進(jìn)行圖根控制測量，從而實(shí)時(shí)地提供出圖根點(diǎn)的三維坐標(biāo)，然后再應(yīng)用全站儀進(jìn)行碎部測量。

3.2.1 圖根控制測量

應(yīng)用RTK技術(shù)以后，傳統(tǒng)的布網(wǎng)方案被打破了，不再要求點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視過程，而且RTK控制測量的速度更快，甚至其解算速度達(dá)到了20Hz，一般情況下用1 Hz，即每經(jīng)過一秒鐘，就能夠記錄一組觀測數(shù)據(jù)，即初始化后，可以不計(jì)算單點(diǎn)采集的時(shí)間，并且能夠?qū)崟r(shí)了解定位精度，自動(dòng)地記錄數(shù)據(jù)，不但減少了外業(yè)工作量，而且還有利于處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)。因此，除了高精度的控制測量采用GPS靜態(tài)相對(duì)定位以外，其余的控制測量都可以應(yīng)用RTK形式。運(yùn)用RTK進(jìn)行圖根控制測量時(shí)，最好將圖根點(diǎn)的位置選取在平坦、視野開闊的地帶，以便進(jìn)行碎步測量。

3.2.2 碎步測量

地籍測量中，應(yīng)用RTK中碎部測量時(shí)，無需進(jìn)行圖根控制測量，可以根據(jù)分布在測區(qū)內(nèi)的一些基準(zhǔn)點(diǎn)，直接測量各碎部點(diǎn)。比如：先安置好基準(zhǔn)站，同時(shí)輸入需要的已知數(shù)據(jù)，之后就可以進(jìn)行碎部測量。相比傳統(tǒng)測量作業(yè)，RTK進(jìn)行碎步測量的作業(yè)范圍更加廣泛，通常在沿基準(zhǔn)站方向，只要阻擋物較少，RTK的作用半徑可以達(dá)到十幾千米；RTK可以減少做一些控制和換站的工作量；RTK實(shí)現(xiàn)了單人作業(yè)，縮減了測量人數(shù)，為企業(yè)節(jié)省了許多開支。除此以外，因?yàn)镚PS接收機(jī)的衛(wèi)星信號(hào)要求對(duì)天通視，在茂密林區(qū)等遮擋嚴(yán)重的地區(qū)測量時(shí)，因?yàn)檎趽醯脑蚨詹坏叫l(wèi)星和無線電信號(hào)，嚴(yán)重影響了測量的精度和效率，這里就要求全站儀的積極配合使用。

4 RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和不足

4.1 RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

4.1.1 打破內(nèi)外業(yè)的界線

RTK打破了內(nèi)外業(yè)的界線，減少了工作流程，從控制到成圖，實(shí)現(xiàn)了一體化作業(yè)，同時(shí)還減輕了室外作業(yè)強(qiáng)度，縮短成圖周期，克服了“分級(jí)布網(wǎng)逐級(jí)控制”原則，

4.1.2 簡化控制測量工作

對(duì)于一個(gè)測區(qū)，RTK可以對(duì)整體進(jìn)行一次性布網(wǎng)，整體平差控制網(wǎng)可以是任意混合，而且減少了圖根控制的加密工作；還能與碎步測量同時(shí)進(jìn)行，采集數(shù)據(jù)時(shí)，不用畫草圖；記錄碎步點(diǎn)時(shí)，具備特定格式，其中的點(diǎn)名編碼可以被數(shù)字測圖軟件識(shí)別，所以在編輯圖形時(shí)，很容易處理碎步測量。

4.1.3 不受圖幅邊界限制

外業(yè)可以不分幅作業(yè)，內(nèi)業(yè)成圖時(shí)，即可自動(dòng)處理分幅與接邊，而且定位精度相當(dāng)高，數(shù)據(jù)安全、可靠，測站間也不用通視。

4.2 RTK技術(shù)的不足

4.2.1 衛(wèi)星可見度問題

在衛(wèi)星系統(tǒng)的位置，極易產(chǎn)生假值，特別是在隱蔽地區(qū)，如峽谷深處、密集林區(qū)、鬧市區(qū)等，衛(wèi)星信號(hào)常常被遮擋，而且時(shí)間較長，大大限制了當(dāng)天的作業(yè)時(shí)間。

4.2.2 高程異常值問題

R T K作業(yè)模式，對(duì)高程轉(zhuǎn)換的精確度要求很高，但目前的高程異常圖在許多地區(qū)出現(xiàn)較大誤差，特別是山區(qū)地帶，甚至某些地區(qū)為空白現(xiàn)象，從而給G P S大地高程轉(zhuǎn)換到海拔高程的過程帶來了很大難度，而且精度不均。

4.2.3 外界干擾問題

R T K容易受到障礙物影響，如大樹、高頻信號(hào)源的干擾，即精度受其影響。再如R T K無線電臺(tái)的信號(hào)，由于受到干擾而衰減，嚴(yán)重影響了外業(yè)精度和作業(yè)半徑。

4.2.4 初始化問題

在山區(qū)、林區(qū)、鬧市區(qū)，應(yīng)用R T K進(jìn)行測量時(shí)，G P S衛(wèi)星信號(hào)往往會(huì)被阻擋，由此造成失鎖，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)重復(fù)初始化的現(xiàn)象。

5 結(jié)語

總之，應(yīng)用R T K技術(shù)進(jìn)行地籍測量，大大提高了測繪的精度效率和效益，它在一定程度上實(shí)現(xiàn)了高效率、高精度、低成本的地籍測量作業(yè)。然而，遇到一些地物遮擋比較嚴(yán)重的地區(qū)，RTK技術(shù)依然無法接收到衛(wèi)星和電臺(tái)信號(hào)。因此，在地籍測量過程中，需要不斷完善RTK技術(shù)，同時(shí)在不同領(lǐng)域中發(fā)展RTK技術(shù)，促使其為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

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