荊波峰

【摘要】 北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，標(biāo)志著我國擁有完全自主可控的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，將在國際上與美國GPS、俄羅斯格洛納斯“GLONASS”、歐洲伽利略系統(tǒng)同臺競技。測繪技術(shù)的日新月異，新技術(shù)、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，對不動產(chǎn)測繪產(chǎn)生了巨大推動作用。如何較好的運用新技術(shù)，提高不動產(chǎn)測繪效率，是目前亟待解決的問題。本文即根據(jù)目前測繪工程技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r結(jié)合自己的實際工程測繪工作的技術(shù)特點，對GPS-RTK技術(shù)的實際應(yīng)用進行探討研究。

【關(guān)鍵詞】不動產(chǎn)測繪;GPS-RTK;三維坐標(biāo);多路徑

引言

廣義上不動產(chǎn)測繪包括地籍、房產(chǎn)、海域、林地及界線測繪，我國疆域遼闊，人口基數(shù)大，不動產(chǎn)項目眾多，傳統(tǒng)的測繪方法不僅要耗費大量的人力物力、消耗大量的時間，得到的測繪成圖精度依然不太高，數(shù)據(jù)分析與計算工作量巨大。無人機攝影測量、GPS-RTK測量、測量機器人等新技術(shù)的應(yīng)用使原本紛繁蕪雜的工作變得容易起來。俗話說磨刀不誤砍柴工，首先把新技術(shù)的方法掌握好，無疑是提高工作效率、確保測繪成果精度的首要任務(wù)。

一、GPS-RTK定位技術(shù)的應(yīng)用淺析

1、測量原理分析：GPS-RTK定位技術(shù)即載波相位實時差分全球定位技術(shù)，它的出現(xiàn)對不動產(chǎn)測繪行業(yè)具有里程碑意義，比之前的靜態(tài)、快速靜態(tài)GPS測量技術(shù)，具有設(shè)站靈活，耗時短，其偽距觀測值的精度可達(dá)厘米級，大大提高了測量工作效率。傳統(tǒng)不動產(chǎn)測繪一般是先實地采集數(shù)據(jù)，回單位進行數(shù)據(jù)處理，利用這項技術(shù)可將隨時獲得的數(shù)據(jù)進行存儲計算，實時驗證結(jié)果精度。實時差分定位是在已知坐標(biāo)的點上安置一臺GPS接收機作為基準(zhǔn)站，利用已知坐標(biāo)和衛(wèi)星星歷計算出觀測值的校正參數(shù)值，并通過無線電通訊設(shè)備用無線電波把數(shù)據(jù)信息和校正參數(shù)值發(fā)給移動站即臨時運動中的GPS接收機，使其對移動站點的GPS觀測值進行平差改正，做到消除衛(wèi)星時鐘差、接收機時鐘差、大氣電離層、對流層等折射影響引起的誤差。簡單說即將基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)與GPS載波相位定位獲得的坐標(biāo)值進行差分，通過無線電波向移動站接收機輸送平差數(shù)據(jù)，移動站利用接受到的平差參數(shù)校正其測得的坐標(biāo)作為最終數(shù)據(jù)。由于要解算整周模糊度，所以要求基準(zhǔn)站與移動站同步接收相同的衛(wèi)星信號，兩站距離一般控制在25千米以內(nèi)，其定位精度可達(dá)1厘米。RTK靜態(tài)測量是利用RTK接收機進行定位測量的一種方式，主要用于建立高等級的控制網(wǎng)，在RTK進行靜態(tài)測量時，RTK接收機在整個觀測過程中位置是相對靜止的。在數(shù)據(jù)處理時，RTK的位置作為一個不隨時間改變的量，通過接收衛(wèi)星的數(shù)據(jù)來求得一個待定點的坐標(biāo)。在測量過程中多臺RTK接收機在不同的測站上進行靜止同步觀測，RTK主機至少需要3臺，觀測時間由四十分鐘到數(shù)個小時不等。

2、儀器操作注意事項：儀器有靜態(tài)與動態(tài)兩種工作模式，進行等級控制測量時應(yīng)選擇靜態(tài)模式，碎部點坐標(biāo)采集與未知點測設(shè)應(yīng)選擇動態(tài)模式。動態(tài)數(shù)據(jù)采集時可將基準(zhǔn)站設(shè)立在已知等級控制點上，也可以將基準(zhǔn)站設(shè)在測區(qū)范圍內(nèi)高程較高的任一點上。一般情況下，儀器開機后，數(shù)據(jù)傳輸電臺的頻道設(shè)置、移動站與手簿間的藍(lán)牙通訊及衛(wèi)星搜索和鎖定等操作均由其自帶軟件自動完成，無需測量員操作。一般開機后能快速進入“固定解”狀態(tài)，如果遇到無固定解情況應(yīng)從RTK系統(tǒng)的基準(zhǔn)站、移動站、數(shù)據(jù)通道入手解決。接收機接收的通視微信信號較微弱，衛(wèi)星處在約兩萬千米的太空，從衛(wèi)星發(fā)出的信號中間要經(jīng)過大氣層的電離層、對流層等干擾環(huán)境為接收機所接收，所以當(dāng)無固定解時很可能是基準(zhǔn)站與衛(wèi)星之間的信號出現(xiàn)了問題，從儀器的工作原理我們可以得出以下幾個原因：⑴基準(zhǔn)站的原因：基站未接收到4顆衛(wèi)星信號，基站收到的衛(wèi)星信號有很強的變化，基站收到的信號是周圍反射物反射的衛(wèi)星信號。這種情況下的解決辦法：把基站設(shè)立在露天條件更好的高處，必須遠(yuǎn)離各種如高壓線、電視塔、通信塔等強磁干擾源，由于RTK的數(shù)據(jù)傳輸采用超高頻（UHF）電磁波，故電臺天線應(yīng)盡量設(shè)置在離基站2米以上的距離的地方，同時減少多路徑影響，基站遠(yuǎn)離大面積水域、大型建筑物等信號反射體。⑵移動站的原因：正常情況下，地面兩點間距離較短時，系統(tǒng)能夠模擬電離層的影響，其殘余影響也可通過對觀察值的差分處理予以消除或減弱，但是空中隨時可能發(fā)生劇烈變化。衛(wèi)星信號到達(dá)基站和移動站將有不同的影響，且基線越長，影響越大。當(dāng)電離層劇烈活動時，將導(dǎo)致周跳或失鎖。故RTK測量中無固定解時，主要是移動站無法確定整周模糊度，即初始化。主要有2個原因：移動站接收機鎖定的衛(wèi)星數(shù)量少于4顆，移動站離基準(zhǔn)站太遠(yuǎn)。解決方案是：減少在一些不利條件下實用，如周圍有強磁干擾源、高度角大于15度等視空受限的測區(qū)，再就是移動站離基準(zhǔn)站盡量不要超過10千米。⑶數(shù)據(jù)傳輸問題：能否實時接收基準(zhǔn)站的差分?jǐn)?shù)據(jù)無線電信號是RTK是否成功的決定因素，也是制約RTK測程的關(guān)鍵因素。當(dāng)今測繪儀器大多采用UHF電臺收發(fā)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號。所以移動站無法出現(xiàn)固定解的時候，與數(shù)據(jù)傳輸有相當(dāng)大的關(guān)系，這里主要有以下幾點：傳輸距離過大，數(shù)據(jù)鏈的傳輸距離是由接收機天線高度、地球曲率、地形及大氣折射等因素決定;數(shù)據(jù)傳輸格式。由于基站和移動站相距較遠(yuǎn)，電臺傳過來的差分改正數(shù)延遲比較大，就會造成得不到固定解，比如RTCM3數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)量比較大的，可以使用數(shù)據(jù)量比較小的數(shù)據(jù)，以減小延遲。由于測區(qū)環(huán)境無法改變，在地形相對惡劣，電磁波傳輸較差的地方將電臺天線放置在高處，增大電臺的發(fā)射功率，選用數(shù)據(jù)發(fā)射量較小的數(shù)據(jù)格式。在我們?nèi)粘５腞TK應(yīng)用中，可以盡量根據(jù)RTK的工作原理和影響因素來判定無固定解的原因，盡快找出無固定解的具體因素，及時處理，以便更好更快的完成測量工作。

3、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理：結(jié)合數(shù)字測圖軟件，可以高效地進行內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖作業(yè)。坐標(biāo)系的選擇，GPS所測坐標(biāo)是WGS-84坐標(biāo)系的坐標(biāo)，如要將其變換為用戶坐標(biāo)系的坐標(biāo)，則需在測量前求坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。一般可取1-3個點進行校正求取，為獲得高精度，3個已知坐標(biāo)點最好較均勻分布在測區(qū)范圍線的外側(cè)。在外業(yè)采集完數(shù)據(jù)后，一般現(xiàn)在手簿中進行點校正，再將手簿中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X，當(dāng)用USB口時需要同步軟件支持，如果采用串口，則只需要DataTransfor軟件即可。也可將沒有校正的原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入TGO軟件，進行點校正。獲取到各特征點的三維坐標(biāo)后，可根據(jù)需要進行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換得到所需要的點號、編碼和三維坐標(biāo)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件，即可利用不動產(chǎn)成圖軟件進行數(shù)字成果生成。

二、優(yōu)化提高GPS-RTK定位技術(shù)在不動產(chǎn)測繪工作中應(yīng)用效果的管理措施

1、建立盡量完善的工作流程，為各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制提供制度保障。編制本單位統(tǒng)一的測量操作規(guī)程，從細(xì)節(jié)上量化指標(biāo)，作業(yè)前首先根據(jù)任務(wù)情況，制定詳細(xì)的作業(yè)技術(shù)指導(dǎo)書，實施好每一個環(huán)節(jié)的工序步驟，并做好技術(shù)交底。強化工作事前、事中、事后監(jiān)督管理。

2、定期開展專業(yè)培訓(xùn)，做好崗前、進作業(yè)組培訓(xùn)的同時，有效利用待工時間開展專業(yè)操作能力培訓(xùn)，提升新技術(shù)在應(yīng)用中的專業(yè)化水平。員工除了在實際應(yīng)用中總結(jié)技術(shù)的應(yīng)用方式，還需要測繪單位組織員工對新老技術(shù)進行系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)。

三、結(jié)語

GPS-RTK定位技術(shù)是測繪業(yè)的重要利器，只有掌握好這門技術(shù)，才能更加高效地完成不動產(chǎn)測繪任務(wù)，更好的為人民群眾服務(wù)，GPS-RTK定位技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測繪單位提升自身競爭實力和創(chuàng)造經(jīng)濟效益的重要途徑。

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（本文作者單位為衡水市房產(chǎn)測繪隊，河北衡水，053000）