GPS—RTK測量技術在地籍測繪中的應用研究

鄧文彬 萬強

摘 要：GPS RTK技術在現代地籍測量中有著廣泛的應用，使得地籍測量的精度、作業效率和實時性達到最佳融合，極大地推進了數字化地籍測量技術的發展。相比傳統測量方法，它有著省時、省工，且精度高等特點，隨著數據傳輸能力的增強，實時動態技術必將得到更廣闊的應用。下面筆者結合自己的工作實踐，對GPS-RTK測量技術在地籍測量中的應用展開探究，旨在為相關工作提供參考。

關鍵詞：GPS-RTK測量技術；地籍測繪；應用研究

常規的GPS測量方法，如靜態、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，它的出現為地籍測量帶來了新曙光，極大地提高了外業作業效率。為此筆者結合實踐對GPS-RTK技術在地籍測繪中的應用展開探討，以供參考。

1 GPS RTK測量原理

GPS RTK實時動態定位技術是一項以載波相位觀測為基礎的實時差分定位技術，它的基本形式是：一臺基準站接收機和一臺或多臺流動站，以及用于數據傳輸的電臺。在RTK作業模式下，基準站、流動站保持同時跟蹤至少4顆以上的衛星，基準站實時地對可見衛星進行觀測，并把帶有已知點位置的數據，借助電臺將其觀測值坐標信息發送給流動站接收機，流動站接收機將自己采集的GPS觀測數據和接收來自基準站的數據，組成差分觀測值進行實時處理，求得其三維坐標（X，Y，Z）。它是GPS測量技術發展中的一個新突破，可在野外獲取厘米級的點位精度。

2 GPS-RTK測量的技術特點

（1）在地籍測量過程中使用GPS-RTK測量技術可以更為直觀透明，并且可以實時監測動態數據，還可以將動態數據做成三維實時動態放樣，這樣就可以提高測量精度。（2）測量時間短，在具備良好的測量環境時，可以在短時間內準確地計算出三維坐標。（3）全天候作業。由于GPS-RTK測量技術在測量時只要能接收到4顆衛星信號，那么就可以全天候的持續工作，不會耽誤測量數據的傳輸。（4）簡單的操作、較高的自動化、提高了工作效率。GPS-RTK測量已經開始向著智能化的方向發展，并且觀測人員只需調整天線，簡單設置之后就可以進行觀測。

3 地籍測量中RTK技術的優缺點及改進措施

3.1 地籍測量中RTK技術的優缺點

測量時采取RTK技術，可全天候作業、不需要頻繁換站、不要求通視以及不受多個常規技術條件的限制，只是需要一人在待測點的位置上停留2-3s，并將特征編碼輸入，通過便攜機或電子手簿進行記錄。在達到點位的精度要求時，測定好一個區域的地貌、地形后，回到室內通過專業測圖軟件將所需地形圖輸出。通過RTK技術進行測定點位時，可節省物力、人力，大大的提高了測圖效率。RTK定位時，不要求基準站與流動站相互通視，但在測量高達構筑物或建筑物時，常由于無法接近被測地物而無法進行測量，有時需要全站儀配合。在城鎮地籍測量時，必須保證RTK所測星數不得低于5顆，這樣RTK測量才能有固定可靠解。

3.2 技術改進方法

1.排除干擾控制測量誤差雖然控制基準站的位置，但是難免會出現不同情況的誤差干擾，通過質量控制的方式，主動解決地籍測量中的誤差，排除干擾。GPS-RTK在地籍測量中的實際應用，測量人員在減小誤差時，以手簿為主，通過核實、觀測的方式，判斷測量數據的真實值，還可在已知測量點上實行重復測量，分析多次測量的結果，得出最準確的測量數據。GPS-RTK在地籍測量中的質量控制，有利于穩定測繪結果，體現數據準確的價值，規避地籍測量中的誤差積累。防止由于測量誤差積累引發地籍糾紛，保障地籍測量的質量。

2.目標點施測。a.第一個測量點應是控制點或已知坐標點，以檢核精度。開始RTK測量的第一個成果檢核很重要，如果忽略了這一步，可能造成整天的測量成果作廢；b.第一個測量點如果找不到已知坐標點，則應該在基準站附近施測得出第一個固定解成果，用羅盤儀和距離反算法檢核成果精度和可靠性。

3.解決盲點。如果盲點地區致盲的主要原因是數據鏈信號接收問題，首先可提高基準站和流動站天線的架設高度，流動站天線可采用長垂準桿架設以保證成果精度。若不行再考慮搬站；如果盲點地區致盲的主要原因是接收衛星狀況不良，則應該在盲點周圍加測根控制點，以便用全站儀補測。

4.地籍圖施測。地籍圖是進行土地登記、規劃和開發過程中的重要依據，傳統地籍圖繪制過程中首先需要建立相應的控制網，然后根據要測量土地的具體情況完成對土地碎部的測量，工作量非常大，與此同時技術規范中對測量得到的圖形以及邊長有一定的要求，外業施測過程中工作人員不能夠及時檢測測量是否達到了技術要求，需測量完成后回到辦公室進行誤差處理，如果誤差超過了技術要求范圍就要進行重新測量。RTK測量可控范圍根據基站傳送數據模式有所不同，最遠可達上百公里，且能夠保證測量精度。測量過程中用戶僅需在每個碎部上停留幾秒，就能夠完成對界址點處坐標的測量，節省了大量的測量時間，也減輕了外業測量過程中工作人員的勞動強度。

4 RTK技術的應用

4.1 在地形地籍測量中運用GPS-RTK技術，在所有設備和基站完成設置后，整個系統僅用一人操作即可，也可同時設置多個流動站，提高測量工作效率。

由于基站和移動站之間不需要通視，觀測距離遠，可全天24h進行測量作業。工作人員背著儀器在待測點停留3-5s鐘，并輸入特征編碼，將其記錄在電子手薄或者便攜機中。基于規定點位精度，能夠很好的對于我們相關的地形進行繪制圖，能夠將復雜測量外業工作變得簡單化詳細化。因此采GPS-RTK技術，在投入的方面大大的減少，對于加強測繪產品質量和提高生產效率來說是非常的明顯的，在今后的發展中將是我們重要的發展的方向。但隨著流動站與參考站之間的距離的增加，傳統RTK系統多采用電臺播發差分信號，實際工作范圍半徑不超過10公里，隨著距離加大單歷元解算精度迅速下降，數據中有可能含有粗差，現在多數地籍測繪單位采用CORS-RTK測量模式，也就是利用地面布設的一個或多個基準站組成GPS連續運行參考站，綜合利用個各基準站的觀測信息，通過建立精確的誤差修正模型，通過及時發送差分改正數據，修正測量者的觀測數據，在更大范圍實現流動站的高精度定位。

4.2 將RTK技術應用于地籍測量中，可實現實時測定界樁位置，確定土地使用范圍和用地面積

在測量過程中，RTK方法可以直接進行坐標放樣，定界中的面積量算，在軟件中的這方面的功能是非常的強大，我們只要做好先期的考察工作，針對于問題點進行有針對性的設計，進行工作的時候我們會很好的將復雜的程序變得直觀化簡單化，大大的提高了工作的效率，但是我們在開展工作的時候要注意一些方面具有的問題，相關的數據必須要遵循相關的法律法規，做到法律的框架內開展工作。

參考文獻

[1] 王躍虎，等.GPS-RTK測量技術在地籍測繪中的應用[M].北京：測繪出版社，2016，（09）.

[2] 施一民，等.GPS-RTK測量技術在地籍測繪中的應用研究[M].上海：地利科技，2015，（11）.