关于GPS-RTK技术在地籍测量中的应用及精度分析.doc

1、关于 GPS-RTK 技术在地籍测量中的应用及精度分析摘要：GPS-RTK 技术是 GPS 测量技术发展的一个新的突破，它的高效率、高精度及全天候作业等特点已得到广大测绘人员及相关部门的广泛应用。GPS-RTK 技术能大大提高作业效率，减少图根控制点的数量，提高了地形的测量精度。笔者通过工作实践，简单介绍了 GPS-RTK 测绘技术的基本原理，对 GPS-RTK 技术应用于地籍测量操作过程中的一些关键问题进行了探讨。 关键字：GPS-RTK 技术；地籍测量；精度分析 Abstract: The technology of GPS-RTK is GPS measurement technolog

2、y in the development of a new breakthrough, its high efficiency, high precision and all-weather operation characteristics has been overwhelming majority of Surveying and mapping personnel and relevant departments of the wide application of. GPS-RTK technology can greatly improve the working efficien

3、cy, reduce the number of mapping control points, improves the measuring accuracy of the terrain. The author through the work of practice, a brief introduction of the GPS-RTK surveying and mapping technical basic principle, application of GPS-RTK technology in the cadastral survey of the operation pr

4、ocess of some key problems are discussed. Key words: GPS-RTK; cadastral survey; precision analysis 中图分类号：P25 文献标识码：A GPS-RTK 打破了传统的测量模式，具有精度均匀、效率高、实时性等优点。和常规测量相比它不需要遵循分级布网、逐级控制的原则，从而简化了控制测量的繁锁工作,而且在地物障碍造成的难通视地区，只要能满足它的基本工作条件，GPS-RTK 就能轻松快速的进行高精度定位作业。GPS-RTK 技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。它不但打破了内外业的界线，

5、减少了测量工作流程，而且从首级控制到最终成图，实行一体化作业，从而大大减轻了室外作业的强度，缩短了成图周期。 1.GPS-RTK 测量的工作原理 GPS-RTK 测量系统一般由 GPS 接收设备、数据传输设备、软件系统等三部分组成。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成,它是实现实时动态测量的关键设备。RTK 测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分 GPS 测量技术,其基本思想是: 在基准站上设置 1 台GPS 接收机,对所有可见 GPS 卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在用户站上,GPS 接收机在接收GPS 卫星信号的同时,通过

6、无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果,便可监测基站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况,实时地判定解算结果是否成功,从而减少冗余观测量,缩短观测时间。 2.GPS-RTK 的作业流程 2.1 收集资料 首先收集测区的控制点资料，包括坐标系及控制点；外业踏勘，视其控制点是否能作为基准点。 2.2 求定测区转换参数 计算测区的转换参数，需已知点至少 3 个以上，且分别是 WGS-84 地心坐标、西安 80 坐标或地方坐标。该点最好选在测区四周及中心,均匀分布,能有效地控制测区。为了

7、检验转换参数的精度和可靠性，最好利用最小二乘法选三个以上的点求解转换参数。GPS-RTK 的三种常规校正方法(单点校正、多点校正、参数校正)。参数校正的坐标和高程精度相对较高且其精度较均匀,多点校正的精度及其均匀性次之,单点校正的精度及其均匀性均较差。 2.3 基准站的安置和测定 基准点的安置是顺利实施 GPS-RTK 的关键程序之一。它的安置应满足下列条件：有正确的已知坐标；为了提高 GPS 测量数据的可靠性,选点时最好选在电磁波干扰比较少的地方,以保证数据传输的可靠性；周围不产生多路径效应的影响及没有其它干扰源,以防数据链丢失。 2.4 野外作业 首先将测区坐标系间的转换参数输人到基准站

8、GPS 接收机实时动态差分的软件系统中，然后将 GPS 接收机安置在基准点上,打开接收机,输人基准点地方坐标(或西安 80 坐标)和天线高,GPS 接收机通过转换参数将基准点的地方坐标(或西安 80 坐标)转换成 WGS-84 坐标，基准站同时连续接收可视卫星信息,并通过数据发射电台将其测站坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态发送出去。流动站 GPS 接收机在跟踪卫星信号的同时,接收来自基准站的数据,进行处理后获该点的 WGS-84 坐标，再通过测区转换参数将 WGS-84 转换为地方坐标(或西安 80 坐标),并实时显示。 3.GPS-RTK 技术在地籍测量中的应用及作业精度分析 地籍

9、测量的目的是为了规范城镇地籍工作，建立健全地籍管理制度，加强土地管理，建立动态监管体制，为城镇建设、规划提供科学依据。由于 GPS-RTK 技术具有布点灵活、全天候观测、观测及计算速度快、精度高，并且不受外界条件的影响。使 GPS-RTK 技术在城镇地籍控制测量中得到了广泛的应用。 3.1GPS-RTK 技术在地籍测量中的应用 3.1.1 各种控制测量 常规的地籍控制测量采用三角网、导线网方法来施测，这些测量方法要求相邻控制点之间必须通视，技术规范对导线的长度、图形都有相应的要求。而且，在外业测设过程中不能实时知道导线的精度，如果测设完成后，回到内业进行平差处理后，发现测量精度不符合规范要求的

10、，还必须返工重测。GPS-RTK 技术解决了常规控制测量中的这些问题，这种方法在测量过程中不要求点与点之间的通视，不要求进行导线平差，对控制点之间的图形、边长也没有什么要求。这样可以大大提高作业效率。在地籍测图和勘测定界工作中，如果把 RTK 用于控制测量，布设测图控制网，不仅可以大大减少人力强度、节省费用，而且大大提高工作效率。在应用 GPS-RTK 布设控制网前。应采用 GPS-RTK 的点校正功能求出测区WGS-84 坐标与 80 或 54 坐标的转换参数，以避免投影变形过大，得不到更精确的控制点坐标成果。 3.1.2 地籍碎部测量 传统的碎部测量一般是根据测区已有的图根控制点，利用平板

11、仪测图或使用全站仪测图，这些方法作业时要求测站点和被测的周围地物地貌等碎部点之间一定要通视，而且一台仪器至少要求 2-3 人同时进行作业。采用 RTK 技术进行测图时，不要求通视，架设好基准站后，仅需一人拿着仪器便可以开始测量。用 RTK 技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。 3.1.3 放样 放样是测量的一个应用分支，在地籍测量中和工程施工中经常使用。它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来。放样的方法很多，如经纬仪交会放样，全站仪的边角放样，距离交会等等，利用以上方法放样出点的位置时，往往需要根据测量的结果来回移动目

12、标，直至到达点位。放样同测图一样，需要通视情况良好，需要跑尺者和观测者，工作效率低。采用 RTK 技术放样时，可以在室内用专用软件将要放样的点（或线）坐标编辑好。传输到 GPS 的手簿中，便可以在野外进行操作。操作时，按提示选择放样点后，GPS-RTK 会实时解算出天线所在位置的坐标，同时与待放样的坐标进行比较，得出两者之间的坐标差，再通过手簿的界面文字和图形导航到点。 3.2 提高 GPS-RTK 技术的精度分析 3.2.1 基准站精度的高低直接影响到测量点的精度。所以，在工作中要选择高等级又经过水准联测的已知控制点作为基准站。基站应选择在地域开阔、远离无线电干扰源、大面积水域的制高点上，并

13、不要远离测区。 3.2.2 严格规范操作，减少人为因素对测量精度的影响。进行测量时流动站应采用三脚架基座对中整平。 3.2.3 坐标参数的选择对所测成果的精度影响很大。GPS 采用 WGS-84坐标系，必须转换到西安 80 平面坐标系或地方坐标，然后再投影到高斯平面上。因此，坐标转换精度是个非常重要的问题，在选择公共点求参数时应对测区范围内的已知点进行筛选。 3.2.4 要采用 RTK 高程就必须做到：求转换参数时测区外围要有一定数量的高等级并有经过水准联测的控制点，所选公共点不要远离测区并均匀分布在测区周围。要在不同时段分别观测检查其测量粗差，并进行一定数量的已知点检验。 结论 GPS-RTK 技术的应用，使地籍测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳融合。用 GPS-RTK 测图省时省工省力，大大提高了工作效率，GPS-RTK技术具有定位精度高、观测时间短并可实时提供三维坐标、不累计传点误差、操作简便、减轻劳动强度等优点。其测量精度完全满足地籍测量的要求，可在测量领域广泛应用。