王向陽
摘 要:RTK(Real-time kinematic)實時動態差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法,以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。本文介紹了基于全球定位系統(GPS)的實時動態(RTK)定位技術,探討了實時動態定位技術在土地測繪中的應用方向及其特點。
關鍵詞:實時動態RTK;土地測繪;應用
土地測繪工作大部分在野外進行,風險較大。原來運用水準儀與全站儀等方法, 同時結合其他的測繪工具(進行土地測量),其自動化低,測量成果不直觀,工作效率低, 隨著實時動態RTK定位技術發展,土地測繪工作環境得到極大改善,工作效率提高明顯。
1 概述
實時動態(RTK)定位測量系統在應用的過程中具有明顯的優勢,不僅僅表現在土地測量方面,在其他的領域中也具有突出的表現。具體來說,該系統與其他測量系統相比較具有較高的觀測效率,并且這一測量系統為實時監測,隨時隨地都能夠有效的保障測量的準確性。同時,測量的時間短,僅僅幾秒鐘就能實現對坐標的確定,并且準確性高,因此在觀測的過程中的極少有出現事后返工的情況。另外,在應用的過程中,使用費用又較低,因為布點的方式更加的靈活多樣,因此對于現代化的發展建設來說具有較為明顯的優勢,是發展中又一創新性的成果。
2 傳統土地測繪技術存在的缺陷
隨著我國土地資源的日漸減少,合理規劃日趨緊張的土地資源變成了一項重要的工作,這其中離不開土地測繪事業的進一步發展,而提及土地測繪,很多人會聯想到土地測繪人員風餐露宿辛 苦工作的場 景,事實上,土地測繪技術一直在發展,但是就其產生的效果而言,仍然存在著諸多缺陷之處,具體闡述如下:
第一,最初的土地測繪是需要工作人員現場勘查并加以測量,所使用的工具只有鋼尺這些簡單的工具,由于地面起伏大、地形崎嶇、土地形狀不規整等諸多原因,導致了土地測繪人員在進行土地測量時會產生較大的誤差,嚴重影響了土地測繪的精確性和嚴密性,此外,還有諸多人為原因的干涉,使得土地測繪工作往往會難盡人意。
第二,由于鋼尺測量法所造成的誤差較大,為了避免出現較大誤差,轉而出現了利用經緯儀的土地測繪方法,這在很大程度上避免了由于土地不規整造成的較大的誤差,將經緯儀固定在了各塊土地的凸起處,利用角度學的特點計算出整塊土地的面積,這種方法較之于利用鋼尺的方法雖然有所提高,但是 還是不能很精確的測出土地的面積,因此仍有欠缺,不能很好的滿足土地測繪精確性和嚴密性的要求。
第三,與前兩種方法相比較而言,全站儀的出現有效的避免了利用鋼尺和經緯儀所造成的誤端,土地測繪人員不需要直接用簡陋工具測量,全站儀以其自身能夠 很好的避免土地的不規則形狀,能夠被放置在更高的位置上進行測量,這種方法在精確性和嚴密性以及在工作的效率性上有了很大的突破,但是總的來說,仍然不能滿足日益發展的土地測繪事業的需要,所以仍然存在很大的缺陷。
3 RTK技術的優點
RTK定位技術具有工作效率高、數據可靠、精度高、自動化高與不受通視限制等優點。 在通常地勢狀況中,應用RTK定位技術, 一次能完成4km的半徑測量,其測區范圍比較大,與普通測量儀器無法比擬的。在電磁環境中,短時間內就可得到坐標,作業速度非常快,強度低,能有效節省作業費用,增強勞動效率。應用RTK定位技術,沒有誤差積累,儀器搬站次數減少,測量精度比較高,通常情況下,RTK技術高程與平面精度可達厘米級。RTK技術在自動化程度與通視條件方面也具有很大優勢,流動站運用軟件控制系統,在無人工控制下,能自動實現測繪功能,減少了測量人員的工作量,人為誤差減少,確保作業精度,并且不受通視條件、季度與氣候限制,在地形復雜狀況下,因地物障礙難以通視區域,僅需滿足RTK定位基本條件,即可快速精準
定位。
4 實時動態(RTK)定位在土地測繪中的應用
4.1 地籍控制測量
實時動態定位技術應用于地籍控制測量,可以根據實際需要,靈活布設控制點。點位可疏可密。如圖1.測區為相互獨立的 A、B 兩測區,應用實肘動態定位技術,就可以在△點架設基準站,在需要布設控制點A、B 區域,布設控制點,而不必在 A、B 測區中間地帶布設傳算點,這使交通不便的獨立地區能方便地進行整體聯測。采用實時動態定位技術進行地籍控制測量效率很高。不僅大大優于傳統測量方式,而且明顯優于GPS靜態測量方式。
4.2 建設用地前期勘測
地籍碎部測量采用實時動態定位方式進行建設用地前期勘測或地籍碎部測量,與采用全站儀進行測量相比較,也具有非常明顯的優勢:一是采點速度快,在保持衛星連續跟蹤的情況下,一般單點測量僅需要十幾秒鐘,與全站儀相當。但是在以基準站為中心方圓20km內,既不需要變換基準站也不需要圈根控制點。更不需要定向,這就減少了全站儀頻繁換站所花費的時同,且可以使多個流動站同時工作,而互不影響。在某市某水庫建設用地前期勘測中,我們通過實踐比較,在相同的時間內。一臺流動站大約是一臺全站儀工作效率的1.5倍。
實時動態定位測量方式在碎部測量上也有其不足的一面。它雖然不要求流動站與基準站通視,但是要求GPS接收機的衛星信號接收天線對天通視。在測量房屋、林帶時往往由于無法靠近被測地物,而無法測量,這就需要全站儀等光學測量儀器的密切配合。但是如果能夠使用雙系統的全球定位系統(即GPS+GLONASS 系統,目前設備投資較大),由于天空中可見衛星較多,則上面提到的情況,就會有明顯地改觀。
4.3 放樣土地權屬界線
實時動態定位技術另一個非常適合的領域是放樣土地權屬界線。尤其是在通視不齷、測量困難地區。在土地管理中,經常出現:土地權屬界線在圖上已確定,但由于實地地形復雜或通視困難等不利條件,利用常規方法很難落界的情況。在某省興A農場與B農場之間的一條土地權屬界線是以平面坐標X=5028000為界。在這條界線上多是草甸、沼澤、樹林,既難架設常規測量儀器,又通視不便。我們利用實時動態定位技術,放樣界址線,在電子手簿上會即時顯示流動站所在點與放樣線的方位、距離,僅需要單人背負流動站作業即可。我們用一天半的時間步行放樣直線距離21km 另外,實時動態定位技術測量系統還具有圓曲線、緩和曲線等曲線放樣功能,適合于公路、鐵路的放樣。
5 結語
綜上所述,在實際應用高的過程中,實時動態定位系統確實具有顯著的功效,尤其是在土地測繪的工作中,這一技術的應用無疑是最多并且是最重要的,不僅能夠保證數據的準確性,還能確保傳輸數據的穩定性,這些功能都是在抗干擾的基礎上得以實現的。因此,隨著科學技術的發展與創新,相信該技術的發展還將提升到另一個嶄新的層次上,真正實現全方位的發展。
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