王艷玲

【摘 要】隨著地籍測(cè)量在國(guó)內(nèi)土地管理工作中的作用越來(lái)越明顯，我們無(wú)疑需要進(jìn)一步尋找提升地籍測(cè)量的有效方式，其中GPS-RTK技術(shù)就是我們研究出來(lái)的可進(jìn)一步提升地籍測(cè)量水平的方式，這種方式的采用旨在不斷推動(dòng)我國(guó)地籍測(cè)量研究事業(yè)的快速發(fā)展，本文將對(duì)GPS—RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上提出一些建設(shè)性建議，以供參考。

【關(guān)鍵詞】GPS-RTK技術(shù)；地籍測(cè)量；應(yīng)用研究

GPS技術(shù)即全球定位系統(tǒng)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)最早是美國(guó)在1994年全面研制并推廣使用的，它是一種可以實(shí)現(xiàn)全方位三維導(dǎo)航、全球定位的新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與地籍管理工作的不斷進(jìn)步，該技術(shù)的價(jià)值更為突出，我國(guó)土地的測(cè)繪部門經(jīng)過(guò)近十年的研究發(fā)現(xiàn)，GPS技術(shù)的主要特點(diǎn)是測(cè)量時(shí)間可達(dá)二十四小時(shí)，而且精確度、效益以及自動(dòng)化程度等都非常的高，從而贏得了我國(guó)許多測(cè)繪工作者的肯定與推崇，繼而廣泛應(yīng)用在土地、工程、航空、運(yùn)載工具等方面的測(cè)量，給我國(guó)的土地測(cè)繪帶來(lái)了技術(shù)方面的革新。

本文中我們探討的GPS-RTK技術(shù)是在全球定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來(lái)的，這種新型技術(shù)的研究可以為我們進(jìn)行指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果提供實(shí)時(shí)的系統(tǒng)流動(dòng)站臺(tái)，進(jìn)而在全球定位系統(tǒng)的輔助下得到一種準(zhǔn)確度接近厘米的新型GPS定位測(cè)量地籍的新型方式，從而為我國(guó)土地勘測(cè)中的外業(yè)作業(yè)的效率提升提供便利。

在我國(guó)目前常規(guī)使用的全球定位系統(tǒng)的測(cè)量過(guò)程主要包括靜態(tài)以及相對(duì)快速靜態(tài)的方式建立起來(lái)的二級(jí)以上的平面控制網(wǎng)絡(luò)，我國(guó)的全球定位系統(tǒng)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用也是基于這種技術(shù)而樹立起來(lái)的，GPS-RTK技術(shù)主要用在地形測(cè)量過(guò)程中碎部點(diǎn)的采集以及施工放樣等各個(gè)方面。本文就主要探討在使用GPS-PTK技術(shù)服務(wù)于地籍測(cè)量的一級(jí)加密控制點(diǎn)和界址點(diǎn)中得到的不同經(jīng)驗(yàn)與結(jié)論，從而更為完善的服務(wù)于地籍規(guī)范化測(cè)量工作，讓我國(guó)的地籍測(cè)量工作早日進(jìn)入更為規(guī)范化的發(fā)展軌道。

一、GPS-RTK技術(shù)的主要原理及測(cè)量方法分析

為了便于更為準(zhǔn)確的掌握使用GPS-RTK技術(shù)，我們就要對(duì)GPS-RTK技術(shù)的基本原理進(jìn)行全面的了解。RTK技術(shù)主要用來(lái)服務(wù)于三類主要的GPS技術(shù)，即GPS技術(shù)的位置差分、偽距離差分、相位差分等。這三種差分方式都是通過(guò)基準(zhǔn)站的方式對(duì)改正數(shù)進(jìn)行發(fā)送，并有流動(dòng)的接受站點(diǎn)對(duì)這些測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，從而獲得十分精確的定位結(jié)果，但這種方式也有很多不足之處，主要是由于所發(fā)送的改正數(shù)的基本內(nèi)容不盡相同，我們就要對(duì)這些差分進(jìn)行精確的定位，前面兩種類型的誤差也會(huì)隨著我們進(jìn)行基準(zhǔn)站的差距而與空間距離之間產(chǎn)生或多或少的定位精確度差異，因而在我們進(jìn)行RTK技術(shù)處理的過(guò)程中就需要采用不同類型的方式處理。

另外，我們進(jìn)行RTK技術(shù)的主要原理在于將一臺(tái)接收機(jī)放置在我們的基準(zhǔn)站上，另外一臺(tái)或者另外幾臺(tái)接收機(jī)則放在流動(dòng)站上，基準(zhǔn)站與流動(dòng)站可以在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)接收到由全球定位系統(tǒng)發(fā)出的相關(guān)有用信號(hào)。我們將基準(zhǔn)站中所測(cè)量得到的數(shù)據(jù)與我們所知的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，所得到的的差距值就是GPS的差分改正值，差分的改正值對(duì)我們進(jìn)行數(shù)據(jù)的具體分析是個(gè)十分重要的參考，因而我們要及時(shí)將這些相關(guān)的數(shù)據(jù)通過(guò)電臺(tái)的鏈接傳遞給流動(dòng)站并得到精確的GPS觀測(cè)值。

二、GPS-RTK系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成分析

要對(duì)GPS-RTK系統(tǒng)進(jìn)行分析，我們也可以綜合采用不同的方式，譬如首先，我們通常使用“無(wú)投影或者是無(wú)轉(zhuǎn)換”的方式進(jìn)行分析，這種分析方式主要依賴于接收機(jī)在基準(zhǔn)站或者流動(dòng)站中使用的固定坐標(biāo)，這個(gè)固定坐標(biāo)并不是要求所應(yīng)用到的基準(zhǔn)站一定要借助數(shù)學(xué)的模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而是需要我們使用到的數(shù)據(jù)點(diǎn)根據(jù)不同的轉(zhuǎn)換方式得到我們所需要觀測(cè)已知點(diǎn)。其次，我們可以采用“鍵入?yún)?shù)”的方式來(lái)進(jìn)行分析，這種方式要求我們將靜態(tài)環(huán)境下觀察到的坐標(biāo)指數(shù)準(zhǔn)確記錄到相應(yīng)的的手簿中，同時(shí)，我們也可以按照相關(guān)的數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，這種方式中涉及到的基準(zhǔn)站必須按照相關(guān)要求架設(shè)到已知點(diǎn)上。在我們?cè)O(shè)置全球定位系統(tǒng)發(fā)射出來(lái)的數(shù)據(jù)接收器數(shù)據(jù)的過(guò)程中，我們就一定要將一些已知的或者是必要的數(shù)據(jù)按照基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、基本高程、坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換等方式輸入到全球定位系統(tǒng)的控制手簿中，并將另外的一臺(tái)或幾臺(tái)全球定位系統(tǒng)的接收機(jī)作為流動(dòng)站進(jìn)行處理。相關(guān)的基準(zhǔn)站或者是流動(dòng)站也要同時(shí)按照相關(guān)要求接受必要的衛(wèi)星信號(hào)，基準(zhǔn)站將所接收的信號(hào)通過(guò)基準(zhǔn)站的電臺(tái)發(fā)射到相應(yīng)的流動(dòng)站點(diǎn)中，流動(dòng)站點(diǎn)也就可以對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行手簿上的實(shí)時(shí)對(duì)比。

三、分析所需要的流動(dòng)站距基準(zhǔn)站的距離分析

我們使用的可供分析的GPS-RTK數(shù)據(jù)鏈的無(wú)線電發(fā)射機(jī)的基本工作頻率在目前的環(huán)境下都是采用UHF的頻段，當(dāng)我們所設(shè)定的無(wú)線電功率數(shù)值保持一致時(shí)，所發(fā)射的基本天線高度會(huì)隨著我們?cè)O(shè)定的高度的增加而不斷增加。我們通常使用Trimble5700雙頻GPS接收機(jī)，其RTK標(biāo)稱精度為，水平：±（10mm+1ppm×基線長(zhǎng)度），垂直：±（20mm+1ppm×基線長(zhǎng)度），選擇3個(gè)以上具有水準(zhǔn)高程且均勻分布在RTK測(cè)量范圍的三、四等GPS點(diǎn)作為公共點(diǎn)，求取七參數(shù)進(jìn)行WGS-84坐標(biāo)系到地方坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。

四、GPS-RTK代替地籍加密進(jìn)行分析的實(shí)例探討

本次調(diào)查過(guò)程中所選擇的GPS-RTK代替地籍加密分析實(shí)例所處的位置在重慶某中心地帶。具體情況為1：500的地籍測(cè)量面積，約為40平方公里，地貌以山地丘陵為主，地勢(shì)起伏較大，其平均海拔約400米。對(duì)于實(shí)例區(qū)而言，其內(nèi)部有足量的三、四等級(jí)的全球定位系統(tǒng)試驗(yàn)點(diǎn)。研究實(shí)踐中，通常以三、四等全球定位系統(tǒng)范圍作為布設(shè)一級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)絡(luò)的位置，而且導(dǎo)線網(wǎng)絡(luò)基本水平角度設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格將其控制在全站儀觀測(cè)水平范圍之內(nèi)，高程網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)位布設(shè)也應(yīng)當(dāng)以三級(jí)水平基點(diǎn)為基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)，將其設(shè)置成節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)四等光電距設(shè)置導(dǎo)線，同時(shí)還要注意對(duì)同一個(gè)水平高度的水平角實(shí)施測(cè)量。在本次試驗(yàn)中，將垂直角度往返觀測(cè)點(diǎn)作為三測(cè)觀察點(diǎn)，其中邊長(zhǎng)點(diǎn)位測(cè)量應(yīng)當(dāng)控制在一級(jí)范圍之內(nèi)。一級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)中布設(shè)了大約274個(gè)點(diǎn)，其平均邊長(zhǎng)大約為350米，測(cè)角誤差mβ為±3.0″，而且平差后的最弱點(diǎn)位誤差m X為±3.22厘米，m Y為±2.5厘米，m X Y為±4.08厘米。對(duì)于四等光電測(cè)距高程而言，導(dǎo)線網(wǎng)內(nèi)部的最弱點(diǎn)高程誤差m H大約為±1.61厘米。實(shí)踐中，上述數(shù)據(jù)完全符合實(shí)地測(cè)量基本要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在此過(guò)程中，我們應(yīng)當(dāng)利用RTK技術(shù)來(lái)測(cè)量相關(guān)數(shù)值和信息，并使之與基本數(shù)量差值比較和分析研究，使其基本處于偶爾誤差范圍之內(nèi)。

通過(guò)以上對(duì)GPS-RTK技術(shù)試驗(yàn)分析研究可知，第一，GPS-RTK技術(shù)具有有效處理效率、誤差較小之優(yōu)勢(shì)，因此在當(dāng)前地籍測(cè)量管理工作中起到了非常重要的作用。同時(shí)，地籍測(cè)量過(guò)程中對(duì)整體高程精度要求非常的低，因此這一現(xiàn)代化技術(shù)可用于地籍一、二級(jí)測(cè)量控制，并成為界址點(diǎn)間測(cè)量的一種理想方式和方法。第二，GPS-RTK技術(shù)與GPS技術(shù)相比，有其獨(dú)特的自身優(yōu)勢(shì)。具體而言，該技術(shù)可以適當(dāng)?shù)臏p小或避免誤差的產(chǎn)生，對(duì)于確保數(shù)據(jù)信息的精確性具有非常重要的作用。第三，在利用該種技術(shù)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量操作過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)全面考慮基準(zhǔn)站、流動(dòng)站間的特殊處理問(wèn)題。實(shí)踐中可以看到，因基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的觀測(cè)數(shù)據(jù)信息傳遞受到了很多因素的影響，因此必須將其設(shè)置在一個(gè)相對(duì)比較高闊的地帶，只有這樣方可更好的提升基準(zhǔn)站和流動(dòng)天線架設(shè)高度。第四，該項(xiàng)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，尤其要注意檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)置，一定要在相應(yīng)坐標(biāo)范圍內(nèi)將其轉(zhuǎn)移到參數(shù)值更高的控制范圍之中，在此過(guò)程中應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)分布均勻之目的。第五，測(cè)量計(jì)算公式套用過(guò)程中，應(yīng)明確該種技術(shù)手段只能保證厘米范圍內(nèi)的精確度，要實(shí)現(xiàn)更為精確的分析研究，必須對(duì)一二級(jí)控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、基準(zhǔn)站點(diǎn)之間的距離嚴(yán)格控制，一般以八公里范圍為宜，這樣就可以更為方便的得到所需的地籍細(xì)部點(diǎn)位測(cè)量結(jié)果。

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