GPS—RTK技术在地籍测绘中的应用

摘要：随着地籍测绘中 GPS RTK 技术的应用范围也越加广泛，并根据人们的需要对各种不同比例尺度的地形图进行测绘。文章对 GPS PTK 的测量精度和方法进行分析，探讨了 GPS RTK 在地籍测绘中的应用。

关键词：GPS RTK 技术;地籍测绘;应用

随着科技的发展，常规地籍测绘方法由于作业强度大、效率低和花费长的原因，已无法满足如今地籍测绘工作的需要。实时动态差分法（RTK）技术作为新型的测量技术，具有全天候观测、布点灵活、精度高和计算速度快的优点，大大提高了地籍测绘的速度和精度。

一、GPS RTK 测绘技术的基本原理

RTK 是将 GPS 接收机架设在固定基准站中，进行卫星的连续观测，并将观测的数据利用无线电传输设备实时发送给流动站。流动站在接收 GPS 信号时，接收观测数据后根据相对定位原理进行计算，并将三维坐标和精度显示在流动站中。通过 RTK 定位有效的减少或消除了公共误差，因此，提高了 GPS RTK 在地籍测绘中结果的精度。RTK 地籍测绘一般是由 2 种基站组成：单个基准站，也就是固定站;单个或多个流动站，也就是用户观测站。基准站主要是架设在已知点上的不间断的观测，此位置位于测区的中间，要求此位置的视野必须开阔，没有高树或是高建筑等的遮挡;在周围距离高压线的距离不能低于 50m，并且附近不可以有干扰信号接收的物体，以及 200m内不可以强电磁波干扰的发射源，基准站可以架设在符合条件的已知点上进行观测。而流动站的观测则架设在待测点，并与基准站同时接收同一信号。基准站利用无线电传输设备，将基准站的坐标和载波相位测绘值等观测值发送给流动站，在接收信息后，流动站进行与 GPS 观测值的实时差分平差的处理，以得到实时的三维坐标和测绘精度信息。

二、GPS RTK 在地籍测绘中的应用

首先，选取和搭建合适的基准站，以及外业采集的数据。由于 GPS RTK 技术的关键是对数据的传输，因此在选取合适的基准站时要注意选在交通方便和地理位置很高的地方，最好是将基准站搭建在最顶部，这样既可以对差分信号进行传播，还可以避免靠近电磁干扰的地方。然后就是电台的发射线的高度必须达到 50 m，在控制发射线高度的时候要考虑空洞区，因此，天线的架设最好是在 GPS 接收机的北面，这样可以避免数据的丢失和受到多路径的影响。保证基准站的周围没有障碍物体的干涉，电台信号不能很远。目前采用的 RTK 数据链发射机频率是在 UHF 频段，因此，在确定功率后，天线高度的加大确定了发射的距离，按照以往的经验，距离不可以超过 10 km。在调查地籍情况后，利用 GPS RTK 技术进行地

籍数据的采集。因为测区被设置在道路的中心，所以，作业的进行只能采用无投影的方式，搭建基准站，采用 1+2 的模式和 2 套 GPS RTK 接收机进行流动站的测量。测量时尽量对准中杆，并画出草图，提供内部作业的参考。RTK 出现时不可以立即测量，要等 GPS 稳定后才能进行测量，避免误差的产生。其作业流程为：按照要求选取坐标系设置投影参数，投影的尺度比是 1，然后在已知的点上采集并进行参数转换，求得转换参数，最后对地籍调查的碎部点进行数据采集和测量。

其次，进行内部作业和 RTK 定位精度分析。在进行外部作业后，外部所测量的数据是利用专门的数据文件进行保存的，其它软件是不能够直接选用的。如果需要测点的输入，那么就要把格式转换成用户需要的格式，然后结合外部作业的彩图，利用SV301 软件才能完成内部作业，获取图形信息，并进行制作。在测定的区域内任意选取一区域，利用全站仪测量技术测量其坐标。测出的结果与 GPS RTK 的测量结果进行对比，可以看到所测量的结果之间互差都是厘米级的，因此，GPS RTK 的测量结果的精确度已经达到厘米级，可以满足对地籍测绘的精确度要求。

最后，对目标点进行误差源 RTK 的测量，发现GPS RTK 存在着许多特点。误差的测量有 GPS 的测量误差与坐标转换的误差。这两项误差是 GPS RTK误差测量的重要部分。相对坐标转换误差而言，它可能拥有投影误差或是已知点的误差，但是 RTK 采用控制软件时抵偿投影，因此可以忽略投影误差，只考虑已知误差所带来的影响。在减少误差的同时，要有 3 个以上的已知平面坐标点，且其精确度要是相等的，并分布在所测区域的周围。除此以外，还要采用尺度比和坐标转换误差进行转换参数精确度的评定。将 RTK 与静态或是快速静态的 GPS 和常规方式相比，RTK 虽然没有足够的检核条件，但是在地籍测绘中却是可以被运用的，不管是定位，还是精确度的确认，作业效率都是非常高的。而且GPS RTK 还有建网快和测量精度高的特点。它可以进行全天候的作业，不管是遇上下雨还是刮风等恶劣的气候，它都可以进行测点的观测，它的工作是以小时来计算的。因此，基准站的选择、差分定位精度的确认、GPS RTK 进行控制测量，以及不勉强的进行作业等都是 GPS RTK 在地籍测绘中需要重视的地方。在地籍测绘日后的发展中，GPS RTK 技术所拥有的优势，可以成为地籍测绘的一种主导技术。不管是在城市的街道上，还是有阻碍物体密集的地方和选测点困难的地方，对测量方式进行加密选择传统的方式，还是非常合理与实际的。最好是将两者相结合使用，那样测量技术才会得到进步。

三、G PS-RTK的优化

1、地籍测绘中GPS网的优化设计

在将GPS技术应用到地籍的观测工作时，虽然其布网的方式比较灵活多变，在速度和精度上都具有相当的优势，但在地籍控制网的设计中还是会有些问题存在。由于其自身在观测向量对于潭视的条件限制不受影响，这样的条件就为GPS控制网的优化设计带来相应的便利。在进行测绘工作时GPS控制网产生的误差主要由粗差、模型误差、系统误差等情况的出现而导致。在GPS控制网模型误差的负面影响评判工作的识别和危害的的控制中主要依赖于GPS控制网的精度、可靠性来实现。由此可见在开展GPS控制网的优化设计时就需要将控制网的仪器标称精度、规程精度、控制网额可靠性等考虑在内，常用的控制网优化方式可以利用机助模拟方法对观测量进行增减工作来开展，或者是对GPS控制网的图形结构的增减来进行优化。

2、地籍测绘中GPS控制网点的密度、精度优化

在地籍的测量工作中，其主要是对所需要测绘的范围开展全区的测量工作，在整个测绘工作中被测绘数据的计算和图件绘制当做基础程序来开展。而在地籍测绘工作中，进行GPS控制网点的密度和精度优化设计是为能够和相关的土地权属提供可靠的依据，便能够为界址点的分属工作提供准确的定位。在地籍测量工作中，GPS控制网在加密网和基本网的分类上可以根据相关的测绘范围来进行。加密网点的密度排布大小通常为5〝级导线、小三角网;而基本网在地籍的测绘工作中主要是被征用来进行测绘范围较大的地区，控制网点的排布密度通常根据城市三、四等边长的规格来开展。在城市的规划建设中，如果只针对于中小城市的而言，城市的建设往往是站在近期需要和长远的基础上进行，因此在控制网点的选择上可以应用5〝级导线或者是小三角网或者是四等网。在城镇地区的地籍测绘工作中界址点的密度相对较大，因此为满足控制网点所具有的定点位置的精度程度，其密度就应该被增大到测定界址点的数值上，如果条件需要，还可以在G PS控制网的下面再增设一根一级的图根导线进行加密工作，由此就可以从图根点直接进行界址点的测定工作。由于GPS控制网的边长相对于传统控制网点的边长的变动幅度较大，在长短边长的结合下，更具有相当的灵活性。因此在进行控制网点的排布工作时就需要进行分期的排布工作，此外还能够开展一次性的混合进行控制网点的排布直至达到相应密度的需求。

结语

伴随着科技的发展，GPS技术的发展也会不断深入，在地籍测绘工作中的应用也会更加广泛，为保证GPS技术在地籍测绘工作中能够拥有更为广大的空间，在面对实际的测绘工作时就需要做针对性的调整，以此来保证其测绘工作的顺利进行。

参考文献：

[1]刘贺春.GPS RTK在地形图测绘应用中的精确性研究[J].城市勘测，2011

[2]杨应坤.GPS RTK 技术在公路测量中关键技术的研究[J].科技信息，2011