GPS RTK技術在地形地籍測量中的應用

摘 要：今天在地形地籍測量領域人們面對的形勢比較嚴峻，測量的地理數據要求越來越苛刻，這要求地理信息工作者們在這一領域完成改革，解決各種難題。隨著我國科技水平不斷發展，在地形地籍測量領域取得了一定的進步，使用的測量手段和儀器也朝著先進化、高科技化的方向發展。其中GPS RTK技術作為前沿的測量手段，憑借其自身顯著而廣泛的優勢被大量運用。本文將探討GPS RTK技術的概念及其原理，具體分析其在地形地籍測量方面的應用，同時在某地的地形地籍測量具體應用為例，詳細說明GPS RTK技術的特征，以供同行參考。

關鍵詞：GPS RTK技術；地形地籍測量；概念和優勢；應用方式；實例分析

中圖分類號：P271 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0200-02

1 引 言

我國有著五千年以上的歷史，在地形地籍測量領域的發展十分明顯，在古代一系列中國偉大的地理學家和探險家完成了無數地形地籍方面的著作，在世界范圍內遙遙領先。但是近代以來由于特殊歷史原因，我國各方面不斷被西方國家超越，在地形地籍測量領域已經遠遠落后。好在改革開放以來隨著我國經濟實力發展，地形地籍測量領域不斷涌現出新技術，加快了我國在該領域趕超他國的步伐。比如本文將要敘述的GPS RTK技術，是一種實時動態定位系統，不僅能夠加快定位速度，還能夠提升定位精度，同時有可全天候作業、觀測時間短等優勢，該技術得到了越來越多地形地籍測量領域專家的認可，在該領域的普及程度與日俱增。

2 GPS RTK技術概述及其原理簡介

2.1 GPS RTK技術概述

GPS RTK技術是一種動態測量技術，以WGS-84坐標為基礎，GPS RTK技術主要包含有兩種方法，分別是差分法和修正法。其中常用的差分法指的是將基準站中收集到的載波相位傳送給流動站，對流動站中采集得到的數據進行糾正，之后求解出位置坐標。采用GPS RTK技術進行定位，能夠進行實時監控，提升數據的準確性，同時不需要人工操作，全程憑借機器自動完成。同時該技術和一般的測量技術相比，建網速度快、精確度高，所以該技術不僅在地形地籍測量方面采用，在其他領域亦得到廣泛應用。

2.2 GPS RTK原理介紹

2.2.1 GPS RTK技術工作原理分析

在已經知道坐標信息的位置安放一個GPS接收機，并且把該位置的接收機作為基準站，向其中錄入測量必要的坐標、高程等關鍵信息之后，再選用若干臺接收機充當流動站。二者同時接受來自一個衛星發送出來的GPS信號，其中基準站借助自身電臺再次把信號傳送給若干臺流動站，流動站把得到的信息接力傳遞給控制中心，對數據信息進行實施差分處理、平差處理，就能夠基本掌握本站的坐標、高程等信息，同時得到實際測量和預估測量精確度，如果二者一致控制中心就會提醒操作員對數據信息進行確認，確認完畢之后就會把信息正是錄入控制手冊。

2.2.2 GPS RTK求解坐標轉換參數

在控制網中，合理選擇坐標點已知的WGS-84坐標、地區坐標和高程公共點，之后再通過計算機獲得相應的轉換參數，這是為GPS RTK實施動態測量奠定基礎。其中的重要內容就是選取坐標轉換參數，在選取控制點過程中應當注意以下內容：保證控制點分布均勻，無論是在測區中心還是邊緣地帶；應當設置至少三個控制點進行測量，以增加坐標轉換精確度。同時，在利用控制點求解轉換參數過程中存在多種作業方式：如果基準點分布在已知點當中，可以通過現有的數據，直接錄入已知點的WGS-84坐標信息進行求解；在WGS-84坐標未知的前提下，可以利用點采集手段獲取坐標，方法是通過單點定位、流動站收集等一系列過程獲得WGS-84坐標，并以此為依據求解坐標轉換參數。

3 GPS RTK技術在地形地籍測量方面的應用分析

21世紀以來，隨著世界范圍內數字科技的進步，在地形地籍測量方面有了越來越多的高科技技術，其中GPS RTK技術作為在地形地籍測量領域有代表性的高科技技術之一，在土地的征收、規劃、轉讓等多方面均有應用。不過因為該技術起步較晚，目前發展尚不成熟，還面臨著諸多挑戰。伴隨著GPS RTK技術不斷深化的研究，測量范圍不斷擴展、測量精度日益提升，同時人力工作量也得以減輕。下文筆者將詳細分析該技術在地形地籍測量方面的應用：

3.1 地形地籍控制測量應用

地形地籍控制測量中的兩大重點是平面和高程控制測量，在地形地籍測量之中通常在寬闊平坦的測區構建平面控制，在山地和丘陵地區構建高程控制。注意在平面控制區域中的精確度應當滿足測定宗地界址點坐標精度標準，其密度也應當滿足地籍碎部測量中的具體標準。

3.2 圖根點控制測量應用

一般而言，我國在過去的測量當中采用邊角網、導線網等方式作為常用施測方法，這些方法嚴格要求控制點和控制點之間的通視，這對選擇圖根點位置帶來很大限制，而且每個圖根點的精確度也難以達到規定標準，給后續工作造成很大困難。而在GPS RTK技術為基礎的圖根點控制測量當中，傳統施測方式精確度不足的問題得以有效規避，其不受通視限制，而且測量速度極快，同時能夠全程掌握精確度，所以目前我國很多圖根點控制測量已經運用GPS RTK技術。

3.3 碎部測量應用

以GPS RTK技術進行碎部測量，可以直接根據設立在測量區域的某些基準點測量。在安置完成基準站、向其中錄入了位置坐標、高程等信息之后，就可以進行碎部測量。如果測量地區比較寬敞開闊，地形地貌比較簡單，也可以直接利用GPS-RTK技術進行碎部測量，而不用獲取基準站的數據信息。

3.4 建設用地勘測定界應用

建設用地勘測定界指的是明確土地的使用邊界范圍、確定測量界樁的具體位置，同時測定可用地區的總土地建設面積的工作。在國土資源審批和地籍管理等方面常常采用GPS RTK進行建設用地勘測定界。該技術在取樣放樣時，能夠有效規避傳統方法的缺陷，同時簡化勘測定界的工序，在道路橋梁的取樣放樣中尤為適用。

4 GPS RTK技術的應用實例分析

下文以GPS RTK技術在C市某地的地形地籍測量工程中的應用為例，分析該技術的具體應用方法和精確度。C市測區位于工業區和居民生活區的交匯處，該區域地質情況復雜、人流量大、周邊建筑物多、數目密集、無線電信號復雜，如果采用常規的勘測手段精確度不高，項目難以開展，很難在短時間內完成所有測量工作。所以本勘測采用GPS RTK技術進行，雖然我國在宗地權屬界址點坐標的實測當中還很少采用該技術，但是經過可行性論證分析，并通過試驗檢測認證，發現效果較好。其作業過程簡要分析如下：

（1）選取精度高、可靠性強的基本控制網點作為基準站：本工程首先選定5個信號強、傳輸質量好的接收基準站，構成本次地形地籍測量工作的基準框架網。

（2）RTK定位精度試驗：通過確定的基準框架網，施測GPS控制點；通過靜態GPS測量技術，確定宗地權屬界址點坐標。將結果和RTK測量結果比較，得知采用GPS RTK測量的精確度，比對合格之后可以進行下一操作。

（3）RTK測量誤差分析：RTK測量誤差主要來自GPS系統誤差、RTK本身設備問題等，在進行測量時一定要針對誤差源盡可能減少誤差。比如出現點位坐標漂移時，可以通過減少測距、增加測回數予以解決。

（4）利用RTK技術定位界址點坐標：確認RTK定位精度完善后，以RTK基準框架網點為基礎，分別架設GPS基準站，使用1+2工作模式，用兩套GPS RTK接收機作為流動站進行測量。之后將測量得到的坐標錄入計算機，就可以獲得準確地界址點坐標數據，從而制作地形地籍圖、確定用地面積等。

5 結 語

目前而言，GPS RTK技術因為其不受自然環境、地形條件和通視情況的過多制約，同時便于操作、操作精確程度較高、人力資源需求少等種種優勢，在各個領域都得到了廣泛運用。其中在地形地籍測量領域，可以采用GPS RTK技術進行地形地籍的控制測量、圖根點控制測量、碎部測量、建設用地勘測定界等，可謂應用范圍十分廣闊。目前該技術仍不是十分成熟，不過伴隨著科技不斷進步，GPS RTK技術精確度將會日益提升、抗干擾能力日益增加，在未來擁有更加廣闊的應用前景。

參考文獻

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收稿日期：2018-11-4