李萌萌

【摘要】隨著我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，我國(guó)自動(dòng)化處理以及數(shù)字化采集等相關(guān)的覆蓋系統(tǒng)得到了一定程度上的實(shí)現(xiàn)，從而使 GPS 測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中得到了較為廣泛的應(yīng)用。其中，GPS 測(cè)繪技術(shù)在實(shí)際使用的過程中，具有高時(shí)效、高精度以及高標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，對(duì)工程測(cè)繪服務(wù)項(xiàng)目的擴(kuò)大以及工作效率的提高都具有一定的促進(jìn)作用?；诖?，文章著重介紹了 GPS-PTK 測(cè)繪技術(shù)及基本原理，對(duì) GPS-PTK 的測(cè)量精度和方法進(jìn)行分析，探討了 GPS RTK 在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】GPS；地籍測(cè)繪應(yīng)用；測(cè)繪技術(shù)

前言

全球定位系統(tǒng)（GPS）載波相位差分（RTK）技術(shù)屬于一種用來測(cè)繪地籍的重要技術(shù)。除了可以進(jìn)行城市土地地籍測(cè)繪外，還可以進(jìn)行公路 GIS 和監(jiān)測(cè)大橋變形、地形測(cè)量等工作，并根據(jù)人們的需要對(duì)各種不同比例尺度的地形圖進(jìn)行測(cè)繪。

一、GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)的介紹與原理

1、GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)的基本介紹

全球定位系統(tǒng)（GPS）載波相位差分（RTK）技術(shù)屬于一種用來測(cè)繪地籍的重要技術(shù)，其結(jié)合了全球定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及載波相位差分技術(shù)，通過以 WGS-84 的坐標(biāo)作為動(dòng)態(tài)測(cè)繪的側(cè)準(zhǔn)點(diǎn)，全球定位系統(tǒng)的主要功能在于接受與傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)也是作為軟件系統(tǒng)地集成設(shè)備。GPS-RTK 技術(shù)包括兩種測(cè)繪方法，一種是無(wú)投影、無(wú)轉(zhuǎn)換方法，該種方法主要是通過對(duì)接收機(jī)的利用來接收位于基準(zhǔn)站以及流動(dòng)站之間的坐標(biāo)的信息，然后把所接收到的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模型，該種方法要求一定要有一定數(shù)量的已知點(diǎn)；另一種是設(shè)置參數(shù)方法，該種方法是把靜態(tài)觀測(cè)到的坐標(biāo)信息以及地方坐標(biāo)的信息鍵入手薄當(dāng)中，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計(jì)算出轉(zhuǎn)換的參數(shù)，該種方法要求必須在已知點(diǎn)上建設(shè)基準(zhǔn)站，還要對(duì)觀測(cè)后的已知點(diǎn)進(jìn)行檢核。

2、GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)的基本原理

載波相位差分技術(shù)的應(yīng)用，首先要把全球定位系統(tǒng)的棘手設(shè)備按扎UN 掛在固定的基準(zhǔn)站里，進(jìn)行衛(wèi)星觀測(cè)，同時(shí)把所觀測(cè)大數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃?dòng)站。流動(dòng)站在接受到信號(hào)之后，會(huì)對(duì)所接受的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位計(jì)算，得出三維坐標(biāo)以及其精度。由此可見早搏相位差分技術(shù)的主要重用在于準(zhǔn)確定位，并且有效的減少了信號(hào)發(fā)送設(shè)備與信號(hào)接收設(shè)備之間的誤差，因此采用

GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)來進(jìn)行地籍測(cè)繪可以提高測(cè)繪結(jié)果的精確度。GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)的基準(zhǔn)站包括兩種：?jiǎn)蝹€(gè)基準(zhǔn)站（固定站）以及單個(gè)或者多個(gè)的流動(dòng)站（用戶觀測(cè)站）。單個(gè)基準(zhǔn)站主要是安裝在已知點(diǎn)上進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)，中間沒有任何物體的遮擋，而且要求周圍的高壓線與基準(zhǔn)站的距離必須在 50 米以上，并且不能在附近設(shè)置對(duì)信號(hào)產(chǎn)生干擾的物體，以及在基準(zhǔn)站位置 200 米以內(nèi)的范圍不可以存在強(qiáng)電磁波干擾的發(fā)射源。 流動(dòng)站的觀測(cè)安札 UN 掛在待測(cè)電的位置上，其和基準(zhǔn)站接受信號(hào)的時(shí)間是同一個(gè)時(shí)間?；鶞?zhǔn)站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄊ抢脽o(wú)線電傳輸設(shè)備，在流動(dòng)站接受到信號(hào)之后會(huì)對(duì)和全球定位系統(tǒng)的觀測(cè)值的實(shí)時(shí)差分平差進(jìn)行處理。

二、GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)的精度與方法

1、GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)的精度

GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)經(jīng)過求差法的計(jì)算之后，其大幅度的降低了由于數(shù)據(jù)誤差因素所造成的影響，其測(cè)繪的精度達(dá)到了厘米級(jí)別。經(jīng)過許多工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，該種技術(shù)的測(cè)繪精度達(dá)到了厘米級(jí)別。另一方面在GPS-RTK 平面精度方面，當(dāng)數(shù)據(jù)鏈信號(hào)接收的半徑不再所規(guī)定的范圍之內(nèi)，那么其測(cè)繪的結(jié)果難以再所接受的半徑內(nèi)都保持高精確度，由此可見這樣所造成的誤差也是極為嚴(yán)重的，不可取。在 GPS-RTK 高程測(cè)繪精度方面，如果衛(wèi)星的數(shù)目達(dá)到 6 顆的時(shí)候，其所得到的標(biāo)準(zhǔn)差也會(huì)顯著變大，這對(duì)于精確度的判斷也是具有比較大的影響的。綜上所述可見，GPS-RTK 地籍測(cè)繪技術(shù)的高精度主要的影響因素包括了基線的結(jié)算精度、 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的精度以及基準(zhǔn)站的點(diǎn)位精度等等。例如，通過對(duì) GPS 高差以及三角高差之間的差值進(jìn)行分析，并且基于數(shù)據(jù)對(duì)比的基礎(chǔ)上來抽取基線，對(duì)所抽取的極限進(jìn)行三角高差的測(cè)量，要求每段極限的高差和三角高差的差值都必須符合規(guī)范的要求，從而使得高差精度達(dá)到四等高程導(dǎo)線的精度。

2、GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)的方法

在進(jìn)行地籍測(cè)繪的過程中，難免存在障礙無(wú)影響到信號(hào)的傳輸與接受，所以通過全球定位系統(tǒng)以及載波相位差分的共同應(yīng)用方可實(shí)現(xiàn)地籍測(cè)繪工作的高質(zhì)量以及高精度。把流動(dòng)站的接收機(jī)天線安裝在中桿上，對(duì)地形進(jìn)行詳細(xì)的考察，根據(jù)其具體的特點(diǎn)來進(jìn)行地籍測(cè)繪。在采集碎部點(diǎn)的時(shí)候，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地形進(jìn)行草圖觀測(cè)，記錄下觀測(cè)點(diǎn)。對(duì)于障礙物區(qū)域之外的地方設(shè)置好圖跟點(diǎn)，并在草圖中標(biāo)注好所測(cè)量到的坐標(biāo)。另外，應(yīng)當(dāng)把測(cè)點(diǎn)連線起來，把補(bǔ)測(cè)定區(qū)的圖形用作底圖，從而在系統(tǒng)中形成完整的測(cè)圖文件，并對(duì)該文件進(jìn)行修改標(biāo)注以及整理成地形圖。

三、GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

1、合適基準(zhǔn)點(diǎn)的選取與搭建，以及外業(yè)數(shù)據(jù)的采集。

傳輸數(shù)據(jù)成為 GPS-RTK 地籍測(cè)繪技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，必須重視對(duì)合適基準(zhǔn)點(diǎn)的選取與搭建工作，通常對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的位置都選擇在交通方便以及地理位置較高的地方，最好搭建在頂部的位置，如此一來便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)差分信號(hào)的傳播，而且還能夠避免受到電磁場(chǎng)的干擾；其二，對(duì)于電臺(tái)發(fā)射線高度的要求必須超過50米，同時(shí)在控制高度的過程中應(yīng)當(dāng)考慮到空洞區(qū)域的存在，由此可見架設(shè)天線的最佳位置是在全球定位系統(tǒng)接收機(jī)的北面，以此避免丟失數(shù)據(jù)以及減少多路徑所帶來的影響，必須同時(shí)滿足基準(zhǔn)站不受到障礙物的干擾以及接受到電臺(tái)的信號(hào)。目前，所采用的載波相位差分?jǐn)?shù)據(jù)連發(fā)射擊的頻率在 UHF 頻率段中，所以在功率得到確定之后可以通過加大天線的高度來確定發(fā)射的距離，一般這個(gè)距離要求在 10 千米內(nèi)。 例如，在公路工程項(xiàng)目的測(cè)量過程中，可以通過衛(wèi)星同步圖片，來對(duì)公路路基的實(shí)際情況進(jìn)行全方位的考慮，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地形特點(diǎn)來安排水準(zhǔn)點(diǎn)的間隔與位置，可以按照間隔為 200-250 米來進(jìn)行布置。

2、對(duì)內(nèi)部作業(yè)以及載波相位差分定位精度進(jìn)行分析。

經(jīng)過外部作業(yè)之后，其所測(cè)量到的數(shù)據(jù)都是通過專門的數(shù)據(jù)文件保存的，不能夠通過其他的軟件直接選用。若需要輸入測(cè)量點(diǎn)，就必須進(jìn)行格式的轉(zhuǎn)換，并與外部作業(yè)的彩圖進(jìn)行結(jié)合，利用規(guī)定的軟件來完成內(nèi)部的作業(yè)以獲得圖形的信息，然后進(jìn)行制作。任意選擇測(cè)定區(qū)域內(nèi)的一個(gè)區(qū)域通過全站儀測(cè)量技術(shù)對(duì)其坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，所得到的結(jié)果和 GPSRTK 技術(shù)所測(cè)出的結(jié)果相比，其差值屬于厘米級(jí)。由此可見該項(xiàng)地籍測(cè)繪技術(shù)的測(cè)量結(jié)果精確度可以滿足地籍測(cè)繪精確度的要求。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地籍測(cè)繪中 GPS RTK 技術(shù)的應(yīng)用范圍也越加廣泛?；A(chǔ)地籍測(cè)繪工作包括地籍控制測(cè)量、界址點(diǎn)測(cè)量、土地權(quán)屬界限測(cè)量、土地碎部測(cè)量、土地變更測(cè)量等。GPS測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，極大地促進(jìn)了地籍測(cè)繪工作的進(jìn)步，不僅使地籍測(cè)繪的工作方式發(fā)生了根本性的變革，也大大提高了地籍測(cè)繪的工作效率、拓廣了地籍測(cè)繪的服務(wù)范圍。

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