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    地籍测量中GPS-RTK技术探讨

    2013-12-12 22:04:21 来源: 测绘论坛 作者:
    聊聊

    摘要:GPS-RTK技术为城市土地勘测定界、初始地籍调查、日常地籍测绘工程和房地产测量等工作提供了高效的技术保障和服务。介绍了GPS-RTK技术构成,将GPSRTK技术与传统地籍测量方法相比较,并探讨其在地籍测量中的应用。

    关键词:地籍测量;GPS-RTK技术;GPS-RTK应用

    1、引言

    为了满足城镇的发展和各类经济建设的需要,我们需要测量各种不同比例尺的地形图以供城镇各部门进行规划所用。地籍及房地产测量是为了提供土地及房产部门使用的大比例尺地籍平面图和房产图以确保精确测定土地权属界址点的位置及量算土地和房屋面积的正确性。通常我们使用的常规的侧图方法(如用平板仪、经纬仪、测距仪等)往往需要先布设首级控制网点,这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。然后再进行加密图根控制点,并通过图根控制点对地物点和地形点在图上的位置按照一定的规律和符号绘制成地形图。

    GPS( Global Positioning System)全球定位系统新技术的出现,是测绘工作的一次革新,给测绘工作带来了极大的方便。并且可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。而GPS-RTK的成果甚至可以在不布设各级控制点,仅依据一定数里的基准控制点,在通视条件良好的状况下.就可以高精度并快速地测定地形点,地物点,甚至(不包括建筑物内)的界址点测量工作,利用测图软件在野外一次性电子成图绘成各类所需的不同比例尺的地形图。然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。

    2GPS RTK测量技术

    GPS RTK测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统,其配置包括以下3部分:1)基准站接收机;2)移动站接收机;3)数据链。基准站接收机设在具有已知坐标的参考点上.连续接收所有可视GPS卫星信号,并将测站的坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态通过数据链发送出去,移动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据,通过OTF(On The Fly)算法快速求解载波相位整周模糊度,通过相对定位模型获取所在点相对于基准点的坐标和精度指标。RTK实对动态测量系统,是GPS测量按术与数据传输技术的结合,是GPS接收设备、数据传输设备和软件系统的集成。它对可见的GPS卫星进行连续观测,并将观测的数据透过光线电传输设备实时地发送给用户,同时,还接收基准站传输的观测数据,经过数据的调制,两种信息通过软件系统的解算处理,提供所需要的结果。

    GP S- RTK技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(如伪距或相位观测值)及已知数据(如基准站点坐标)实时传输给流动站GPS接收饥,流动站快速求解整周模糊度,在观测到四颗卫星后,可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。与GPS静态、快静动态定位需要事后进行处理来说,其定位效率会大大提高。因此GPS-RTK技术的出现,在测量中的应用立刻受到人们的重视和青睐。

    3GPS RTK技术与传统测量方法的比较

    传统的地籍调查测量主要是用经纬纬仪、测距仪、全站仪等测量玉具,利用测角,测距,交会,极坐标等测量方法对地籍要素进行数据采集或测定,其共同特点是要求测站点和待测点间必须通视,并且在视距长度上有一定的限制,使得在进行大面积的地籍测量,调绘或补漏错等工作时,费时费力,效益低下。控制测量一般深用三角网、导线网等方法来施测,也要求待测点间相互通视,对待测边和测角都有限制,并且存在点位精度分布不均匀,误差有积累等缺点。传统测量方法内于受到各种因素的制约,难以满足国土资源管理对现势性强、精度高的土地利用数据需求。GPS RTK定位技术的出现则弥补了传统测量工具的不足,它快速发展给现在的测绘行业带来了巨大的变革。

    GPS RTK定位技术的快速发展给现在的测绘行监带来了彻底性的革命,它操作方便,定位精度高,能实时知道定位精度,其测量各点间的精度基本上是独立的,减少了测量误差传播和积累。如果点位精度要求满足了,用户就可以停止观测了,而且知道观测质量如何,这样可以大大提高作业效率。利用GPS RTK进行地籍测量,不受天气、地形、通视等条件的限制,布设控制网点也更加快捷,控制范围大,灵活方便,观测时间短,比传统方法大大节省了人力资源和作业时间,工作效率比传统方法提高34倍,具有较高的成本效益。利用RTK测量几秒钟即可获得一个点的三维坐标,随着GPS技术的不断发展,自动化程度越来越高,体积越来越小,重量越来越轻,为快速获取土地利用数据,实现信息化,数字化奠定了坚实的基础。利用GPS-RTK技本进行作业应注意以下问题:

    1)基准站的设置要合理。基准站的上空尽可能开阔,周围约200 m的范围内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施,高压输电线等;

    2)作业前,使用随机软件做好卫星星历的预报应选择卫星数较多,PDOP值较小的时段进行RTK测量;

    3)对于影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带,应使用全站仪、经纬仪、测距仪等测量工具,采用5颗或更多的卫星,也会因接收卫星信号不好而难以得到“固定解”。解析法或图解法进行细部测量,否则,即使能接收到也难以得到“固定解”。4)控制选点时,点位应选在视野开阔,高度角在15度以上的范围内,应无障碍物,点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的干扰源或强烈反射卫星信号的物体。在大范围的用地勘测定界测量中,用RTK技术进行测绘的优势菲常明显,如界定某两行政区域的边界线,它可以实时地测定界址点坐标,确定土地使用界线范围,计算用地面积。在土地分类及权属调查中,应用RTK技术可实时地测量权属界线,进行土地分类修测等,提高了测量速度及精度。用RTK技术逐可按速测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍与房地产图。在影响GPS卫星接收的隐蔽地带,应配合全站仪等测绘工具,采用解析法或图解法进行细部测绘。

    GPS-ATK技术用于各种图根精度控制测量在常规控制测量中,如三角测量、导线测量,要求点间相互通视时,作业繁琐,而且精度不均匀。外业时,不能知道测量成果的精度。CPS静态,快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量,但是需要事后进行数据处理,不能实时定位并知道定位精度,两者内业处理后发现精度不合要求必须返工测量。采用GPS-RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果,又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。且GPS-RTK技术进行实时定位可以达到厘米级的精度,因此,除了高精度的控制测量仍采用GPS静态相对定位技术之外,GPS-RTK技术即可用干地形测图中的控制测量,地籍和房地产测量中的控制测量和界址点点位的测量。地形测图一般需要在首级控制的基础上加密图根控制点,然后在图根控制点上用经纬仪测图法或平板仪测图法进行地形图测量。

    近几年来使用全站仪和电子手簿采用地物编码的方法,利用测图软件测绘地形图,比较前者虽然在精度上有了很大的提高。两者都要求测站点与被测的周围地物地貌等碎部点之间通视,而且至少要求2-3人作业。

    采用GPS-RTK技术进行测图时,仅需一人背着仪器在要测的碎部点上呆上一、二秒钟并同时输入特征编码,通过电子手簿或便携微机记录,在点位精度合乎要求的情况下,把一个区坡内的地形地物点位测定后回到室内或在野外,由专业测图软件可以输出所要求的地形图。用GPS-RTK技术测点位有不要求点间通视之便,由一人操作.便可完成测图工作,大大提高了测图的工作效率。

    4GPS-RTK技术应用于地籍和房地产测量

    地籍和房地产测量中应用GPS-RTK技术测定出每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图与房产图,如上述测绘地形图一样,能实时测定出有关的界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度.GPS获得的数据处理后直接录入GPS系统,可及时地精确地获得地籍图和房产地图。建设用地勘侧定界测量中,应用GPSRTK技术可实时地测定界桩位置,确定土地使用界限范围、计算用地范围面积。这样一来简化了建设用地勘测定界时的工作程序,并且避免了常规一类方法的复杂性。对土地利用动态检侧,也可利用GPSRTK技术。而传统的动态野外检测采用常规补测法。如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量,对于变通范围较大的地区采用平板仪补测。这类方法速度慢、效率低。而应用GPS-RTK新技术进行动态监测则可提高检侧的速度和精度,省时省工真正实现实时动态监测,确保了土地利用状况调查的可行性。

    5、结语

    针对地籍测量的要求,通过对地籍测量的分析,表明GPS RTK技术可以满足地籍测量和房地产测量的要求。实例表明,这种测量模式相结合不仅能够满足地籍测量的精度要求,而且可以极大地提高地籍和房地产测量的效率和效益,会给测绘行业带来生产的革命性变化。随着GPS RTK技术步入正常的运行、管理、维护和应用的良性轨道,该技术将在城市建设和经济发展中发挥更为重大的作用。

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