GPS—RTK技術在地籍測繪中的應用

摘要：隨著地籍測繪中 GPS RTK 技術的應用范圍也越加廣泛，并根據人們的需要對各種不同比例尺度的地形圖進行測繪。文章對 GPS PTK 的測量精度和方法進行分析，探討了 GPS RTK 在地籍測繪中的應用。

關鍵詞：GPS RTK 技術;地籍測繪;應用

隨著科技的發展，常規地籍測繪方法由于作業強度大、效率低和花費長的原因，已無法滿足如今地籍測繪工作的需要。實時動態差分法（RTK）技術作為新型的測量技術，具有全天候觀測、布點靈活、精度高和計算速度快的優點，大大提高了地籍測繪的速度和精度。

一、GPS RTK 測繪技術的基本原理

RTK 是將 GPS 接收機架設在固定基準站中，進行衛星的連續觀測，并將觀測的數據利用無線電傳輸設備實時發送給流動站。流動站在接收 GPS 信號時，接收觀測數據后根據相對定位原理進行計算，并將三維坐標和精度顯示在流動站中。通過 RTK 定位有效的減少或消除了公共誤差，因此，提高了 GPS RTK 在地籍測繪中結果的精度。RTK 地籍測繪一般是由 2 種基站組成：單個基準站，也就是固定站;單個或多個流動站，也就是用戶觀測站。基準站主要是架設在已知點上的不間斷的觀測，此位置位于測區的中間，要求此位置的視野必須開闊，沒有高樹或是高建筑等的遮擋;在周圍距離高壓線的距離不能低于 50m，并且附近不可以有干擾信號接收的物體，以及 200m內不可以強電磁波干擾的發射源，基準站可以架設在符合條件的已知點上進行觀測。而流動站的觀測則架設在待測點，并與基準站同時接收同一信號。基準站利用無線電傳輸設備，將基準站的坐標和載波相位測繪值等觀測值發送給流動站，在接收信息后，流動站進行與 GPS 觀測值的實時差分平差的處理，以得到實時的三維坐標和測繪精度信息。

二、GPS RTK 在地籍測繪中的應用

首先，選取和搭建合適的基準站，以及外業采集的數據。由于 GPS RTK 技術的關鍵是對數據的傳輸，因此在選取合適的基準站時要注意選在交通方便和地理位置很高的地方，最好是將基準站搭建在最頂部，這樣既可以對差分信號進行傳播，還可以避免靠近電磁干擾的地方。然后就是電臺的發射線的高度必須達到 50 m，在控制發射線高度的時候要考慮空洞區，因此，天線的架設最好是在 GPS 接收機的北面，這樣可以避免數據的丟失和受到多路徑的影響。保證基準站的周圍沒有障礙物體的干涉，電臺信號不能很遠。目前采用的 RTK 數據鏈發射機頻率是在 UHF 頻段，因此，在確定功率后，天線高度的加大確定了發射的距離，按照以往的經驗，距離不可以超過 10 km。在調查地籍情況后，利用 GPS RTK 技術進行地

籍數據的采集。因為測區被設置在道路的中心，所以，作業的進行只能采用無投影的方式，搭建基準站，采用 1+2 的模式和 2 套 GPS RTK 接收機進行流動站的測量。測量時盡量對準中桿，并畫出草圖，提供內部作業的參考。RTK 出現時不可以立即測量，要等 GPS 穩定后才能進行測量，避免誤差的產生。其作業流程為：按照要求選取坐標系設置投影參數，投影的尺度比是 1，然后在已知的點上采集并進行參數轉換，求得轉換參數，最后對地籍調查的碎部點進行數據采集和測量。

其次，進行內部作業和 RTK 定位精度分析。在進行外部作業后，外部所測量的數據是利用專門的數據文件進行保存的，其它軟件是不能夠直接選用的。如果需要測點的輸入，那么就要把格式轉換成用戶需要的格式，然后結合外部作業的彩圖，利用SV301 軟件才能完成內部作業，獲取圖形信息，并進行制作。在測定的區域內任意選取一區域，利用全站儀測量技術測量其坐標。測出的結果與 GPS RTK 的測量結果進行對比，可以看到所測量的結果之間互差都是厘米級的，因此，GPS RTK 的測量結果的精確度已經達到厘米級，可以滿足對地籍測繪的精確度要求。

最后，對目標點進行誤差源 RTK 的測量，發現GPS RTK 存在著許多特點。誤差的測量有 GPS 的測量誤差與坐標轉換的誤差。這兩項誤差是 GPS RTK誤差測量的重要部分。相對坐標轉換誤差而言，它可能擁有投影誤差或是已知點的誤差，但是 RTK 采用控制軟件時抵償投影，因此可以忽略投影誤差，只考慮已知誤差所帶來的影響。在減少誤差的同時，要有 3 個以上的已知平面坐標點，且其精確度要是相等的，并分布在所測區域的周圍。除此以外，還要采用尺度比和坐標轉換誤差進行轉換參數精確度的評定。將 RTK 與靜態或是快速靜態的 GPS 和常規方式相比，RTK 雖然沒有足夠的檢核條件，但是在地籍測繪中卻是可以被運用的，不管是定位，還是精確度的確認，作業效率都是非常高的。而且GPS RTK 還有建網快和測量精度高的特點。它可以進行全天候的作業，不管是遇上下雨還是刮風等惡劣的氣候，它都可以進行測點的觀測，它的工作是以小時來計算的。因此，基準站的選擇、差分定位精度的確認、GPS RTK 進行控制測量，以及不勉強的進行作業等都是 GPS RTK 在地籍測繪中需要重視的地方。在地籍測繪日后的發展中，GPS RTK 技術所擁有的優勢，可以成為地籍測繪的一種主導技術。不管是在城市的街道上，還是有阻礙物體密集的地方和選測點困難的地方，對測量方式進行加密選擇傳統的方式，還是非常合理與實際的。最好是將兩者相結合使用，那樣測量技術才會得到進步。

三、G PS-RTK的優化

1、地籍測繪中GPS網的優化設計

在將GPS技術應用到地籍的觀測工作時，雖然其布網的方式比較靈活多變，在速度和精度上都具有相當的優勢，但在地籍控制網的設計中還是會有些問題存在。由于其自身在觀測向量對于潭視的條件限制不受影響，這樣的條件就為GPS控制網的優化設計帶來相應的便利。在進行測繪工作時GPS控制網產生的誤差主要由粗差、模型誤差、系統誤差等情況的出現而導致。在GPS控制網模型誤差的負面影響評判工作的識別和危害的的控制中主要依賴于GPS控制網的精度、可靠性來實現。由此可見在開展GPS控制網的優化設計時就需要將控制網的儀器標稱精度、規程精度、控制網額可靠性等考慮在內，常用的控制網優化方式可以利用機助模擬方法對觀測量進行增減工作來開展，或者是對GPS控制網的圖形結構的增減來進行優化。

2、地籍測繪中GPS控制網點的密度、精度優化

在地籍的測量工作中，其主要是對所需要測繪的范圍開展全區的測量工作，在整個測繪工作中被測繪數據的計算和圖件繪制當做基礎程序來開展。而在地籍測繪工作中，進行GPS控制網點的密度和精度優化設計是為能夠和相關的土地權屬提供可靠的依據，便能夠為界址點的分屬工作提供準確的定位。在地籍測量工作中，GPS控制網在加密網和基本網的分類上可以根據相關的測繪范圍來進行。加密網點的密度排布大小通常為5〝級導線、小三角網;而基本網在地籍的測繪工作中主要是被征用來進行測繪范圍較大的地區，控制網點的排布密度通常根據城市三、四等邊長的規格來開展。在城市的規劃建設中，如果只針對于中小城市的而言，城市的建設往往是站在近期需要和長遠的基礎上進行，因此在控制網點的選擇上可以應用5〝級導線或者是小三角網或者是四等網。在城鎮地區的地籍測繪工作中界址點的密度相對較大，因此為滿足控制網點所具有的定點位置的精度程度，其密度就應該被增大到測定界址點的數值上，如果條件需要，還可以在G PS控制網的下面再增設一根一級的圖根導線進行加密工作，由此就可以從圖根點直接進行界址點的測定工作。由于GPS控制網的邊長相對于傳統控制網點的邊長的變動幅度較大，在長短邊長的結合下，更具有相當的靈活性。因此在進行控制網點的排布工作時就需要進行分期的排布工作，此外還能夠開展一次性的混合進行控制網點的排布直至達到相應密度的需求。

結語

伴隨著科技的發展，GPS技術的發展也會不斷深入，在地籍測繪工作中的應用也會更加廣泛，為保證GPS技術在地籍測繪工作中能夠擁有更為廣大的空間，在面對實際的測繪工作時就需要做針對性的調整，以此來保證其測繪工作的順利進行。

參考文獻：

[1]劉賀春.GPS RTK在地形圖測繪應用中的精確性研究[J].城市勘測，2011

[2]楊應坤.GPS RTK 技術在公路測量中關鍵技術的研究[J].科技信息，2011