張小偉

（天津市武清區(qū)國(guó)土資源分局，天津 301700）

GPS-RTK技術(shù)在土地勘測(cè)定界中的應(yīng)用

張小偉

（天津市武清區(qū)國(guó)土資源分局，天津 301700）

全球定位系統(tǒng)(GPS)的技術(shù)發(fā)展越來越快，RTK(RealTimeKinematic)測(cè)量技術(shù)越來越成熟，測(cè)繪中也漸漸的開始應(yīng)用RTK測(cè)量技術(shù)。因?yàn)镽TK測(cè)量技術(shù)具有精度高、高效性和實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)，所以被廣泛地應(yīng)用在土地勘測(cè)定界中。

應(yīng)用；GPS-RTK技術(shù)；土地勘測(cè)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.157

1 引言

土地開發(fā)之前往往需要做好前期的勘測(cè)定界工作，使用繪制地形圖的方式來計(jì)算出所需要的土地面積，并將需要使用的土地范圍做好測(cè)量為土地的應(yīng)用提供勘測(cè)數(shù)據(jù)。過去在土地測(cè)量工程中通常使用常規(guī)的導(dǎo)線測(cè)量方法和GPS測(cè)量方法，兩種方法各有利弊，前者雖然簡(jiǎn)捷但是無(wú)法獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)并且浪費(fèi)時(shí)間，或者雖然可以得到相對(duì)精確的數(shù)據(jù)但是測(cè)量后還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，同樣浪費(fèi)時(shí)間。GPS-RTK技術(shù)，作為一種新型的測(cè)量技術(shù)手段，不僅可以短時(shí)間、更精確地測(cè)量出土地使用范圍而且操作簡(jiǎn)單節(jié)省時(shí)間。

2 RTK的概述

2.1 RTK的工作原理

對(duì)于RTK的工作原理而言，其主要是在基準(zhǔn)站中擺置一臺(tái)接收機(jī)（GPS衛(wèi)星接收方式）。在相同時(shí)間與相同的GPS衛(wèi)星所發(fā)射的GPS信號(hào)以及相等時(shí)間內(nèi)的信號(hào)接收的前提條件下，讓已知曉的地理位置和所發(fā)射信號(hào)的基準(zhǔn)站進(jìn)行鮮明的對(duì)比，從而獲取準(zhǔn)確的三種差分（分別是地理位置差分、距離差分以及載波差分），而RTK技術(shù)改正值所選定的差分有GPS差分和載波差分等，并且以無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)，并將此改正值在第一時(shí)間內(nèi)傳送給共視衛(wèi)星的流動(dòng)站，讓GPS所觀測(cè)的值更加準(zhǔn)確和精細(xì)，此流程能夠獲取最終的實(shí)際地理位置。

2.2 RTK技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2.2.1電臺(tái)模式的特點(diǎn)

在傳輸電信號(hào)中，若頻率的范圍是三百兆赫茲到三百千兆赫茲，那么則是電臺(tái)模式發(fā)射信號(hào)的頻率范圍，而且主要的特征是它在發(fā)射電信號(hào)其間受到了外界信號(hào)的干涉和擾亂，因此，在創(chuàng)設(shè)之間需要考慮到免于高功率的負(fù)面影響作用，另外，較短作業(yè)距離也是存有的，一般在15km左右，因此，需要多設(shè)立幾個(gè)電臺(tái)于水利工程、電力工程等較大的工程中進(jìn)行對(duì)其他信號(hào)干擾的避免和預(yù)防。而因?yàn)殡娫吹木壒?，電臺(tái)發(fā)射的電信號(hào)具備一定的要求，必需供給穩(wěn)態(tài)電壓，從而使電臺(tái)具備較大的發(fā)射功率，以致于電能的耗費(fèi)速率過快。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于測(cè)繪的誤差而言，其因素是傳統(tǒng)RTK技術(shù)必需要在所探測(cè)的地理區(qū)域中設(shè)立的基站，而基站會(huì)因?yàn)閹渍咧g的路徑的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，因此測(cè)量的數(shù)值也有所改變。從而限定了可靠度。網(wǎng)路技術(shù)包含網(wǎng)絡(luò)RTJ技術(shù)。而且RTK技術(shù)還具備電腦互聯(lián)網(wǎng)管理模式技術(shù)，當(dāng)RTK技術(shù)在發(fā)展進(jìn)程中達(dá)至某高層階段，也就是RTK技術(shù)中存有無(wú)線移動(dòng)通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及GPS定值地理位置技術(shù)四種技術(shù)。這四種高科技技術(shù)被歸于整體的體系中，包含操控中心、客戶端部分依據(jù)固定站。若想要使誤差有所降低，則需要以互聯(lián)網(wǎng)把多個(gè)參考基站所獲取的數(shù)值傳送到操控中心，隨之進(jìn)行信息處置，從而獲取數(shù)值的精確度有所提升，整個(gè)流程的優(yōu)勢(shì)是：在被CORS所包圍的區(qū)域中，定位地理位置與測(cè)繪體系均一致，在測(cè)量和其他用途上更加方便快捷，并不需要參考站的設(shè)立，也能夠節(jié)約創(chuàng)設(shè)參考站的空間和時(shí)間以及野外任務(wù)的職員。

3 GPS-RTK在勘測(cè)定界中的應(yīng)用

3.1 控制網(wǎng)點(diǎn)的選定

網(wǎng)點(diǎn)控制時(shí)有五點(diǎn)需要注意：（1）選好網(wǎng)點(diǎn)的保存地點(diǎn)，最好是以牢固的地面為基準(zhǔn)，并且對(duì)地面設(shè)置增加道釘和石頭等來固定，保證控制點(diǎn)的牢固性。（2）控制點(diǎn)地勢(shì)的選擇要遵循地勢(shì)好、視野好的原則，控制好控制點(diǎn)的角度要有開闊的地點(diǎn)避免建筑物擋住控制點(diǎn)的視線。（3）保證控制點(diǎn)位置不被高壓電線、無(wú)線電波等干擾，控制點(diǎn)位置設(shè)定時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離電視塔、變壓器等干擾建筑。（4）控制點(diǎn)位置的周圍不可以有太多的大型建筑物，可以使路徑效應(yīng)不受到影響。（5）儀器是要多設(shè)置在建筑物較多的位置，并且將儀器一起放置，這樣才能使工作效率有保證。多臺(tái)儀器一起工作，其工作效率一定比一臺(tái)高。

3.2 界址點(diǎn)的放樣和埋設(shè)界樁

必須在界點(diǎn)位置放樣的時(shí)候在控制點(diǎn)的坐標(biāo)位置設(shè)立一個(gè)基準(zhǔn)站，同時(shí)還必須設(shè)立一個(gè)移動(dòng)站，在這個(gè)位置上移動(dòng)放樣，具體有五步操作方法。首先是要把完整的工作項(xiàng)目建立在控制點(diǎn)上以及在項(xiàng)目上確定一個(gè)管理系統(tǒng)。把具體的參數(shù)以及影像等輸入到這個(gè)系統(tǒng)中。其次是選擇一個(gè)頻率能適應(yīng)本地的頻率的移動(dòng)電臺(tái)。而且可以使移動(dòng)站的頻率與基準(zhǔn)站的頻率一致。再次是保證工作項(xiàng)目中要有界點(diǎn)的坐標(biāo)，有另外一些點(diǎn)可以受到控制，這樣就能將這些點(diǎn)在檢查以及使用的時(shí)候作為依據(jù)。復(fù)次是在測(cè)量開始的時(shí)候首選RTK測(cè)量模式，然后初始化開始，在結(jié)束初始化以后開展RTK測(cè)量。最后是在控制點(diǎn)上進(jìn)行定位放樣，工程項(xiàng)目要確定需要重新調(diào)出的坐標(biāo)，具體的位置和方位在測(cè)量手簿上，接收機(jī)會(huì)收到信號(hào)，然后一直提醒工作人員自己的位置和具體放樣的位置，還有兩位置之間的距離，等等。當(dāng)信號(hào)達(dá)到準(zhǔn)確的位置時(shí)，接收機(jī)會(huì)給工作人員發(fā)出成功定位的信號(hào)。

3.3 坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

GPS-RTK技術(shù)是形成于WGS-84坐標(biāo)系中的，但勘測(cè)定界測(cè)量大多用的是54坐標(biāo)系或獨(dú)立坐標(biāo)，由于RTK是用在實(shí)時(shí)測(cè)量中的，所以要把WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成勘測(cè)定界中的54坐標(biāo)或當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)。坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換通常采用高程擬合和平面轉(zhuǎn)換的方法。高程測(cè)量通常采用擬合的方法，高程擬合的模型包括曲線擬合、平面擬合和曲面擬合等。

4 結(jié)語(yǔ)

RTK技術(shù)應(yīng)用于地址探測(cè)中，從而使測(cè)量的精確度、使用效果都明顯提升，而且RTK技術(shù)的范疇能夠隨著大時(shí)代的電子運(yùn)算信息功能的增強(qiáng)而增強(qiáng)，從而為地理的管轄部門供給較為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)品質(zhì)。

【1】陳洪莊.GPS-RTK在勘測(cè)定界中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013（16）：84-85.

【2】石利軍.GPSRTK技術(shù)在土地勘測(cè)定界中的應(yīng)用[J].邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（1）：25-28.

【3】王輝.解析測(cè)繪新技術(shù)在土地規(guī)劃項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].廣東科技，2014（16）：73-74.

圖2 手機(jī)FPC裝配示意圖

圖3 手機(jī)FPC材料結(jié)構(gòu)示意圖

4 手機(jī)跌落的仿真分析

手機(jī)跌落測(cè)試是將手機(jī)夾持在跌落機(jī)上，分別照六個(gè)方向自1.2m的高度自由落體至平滑的大理石板上，每個(gè)方向各進(jìn)行2次跌落，要求其外觀和功能滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。手機(jī)自由落體運(yùn)動(dòng)在接觸地面瞬間，受到了較大的沖擊載荷且隨后發(fā)生了結(jié)構(gòu)件之間及部件與地面的一系列接觸問題。

我們將1.2m的自由落體運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為施加初速度碰觸地面，這樣可以極大地縮短CAE軟件地運(yùn)算時(shí)間。施加在手機(jī)模型上的速度為：

5 結(jié)論

在手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段采用CAE技術(shù)對(duì)手機(jī)在使用過程中可能碰到跌落情況進(jìn)行仿真，可以使設(shè)計(jì)者方便觀測(cè)設(shè)計(jì)更改對(duì)產(chǎn)品性能的影響，在設(shè)計(jì)階段即可預(yù)知設(shè)計(jì)是否存在缺陷，加速產(chǎn)品開發(fā)過程。手機(jī)的跌落分析模擬與實(shí)際跌落實(shí)驗(yàn)分析的對(duì)比進(jìn)一步證明應(yīng)用CAE軟件進(jìn)行跌落仿真分析的可行性。通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，說明了利用CAE技術(shù)對(duì)手機(jī)FPC斷裂分析的可靠性，為我們今后的FPC優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種新的方法。

【參考文獻(xiàn)】

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【3】丁劍，李剛，等.手機(jī)塑料外殼底面造型耐撞擊性能研究[J].電子機(jī)械工程2009，25（1）：42-48.

【收稿日期】2016-5-27

Application of GPS-RTK Technology in Land Surveying and Demarcation

ZHANGXiao-wei
(WuqingTianjinDistrictLandandResourcesBureau,Tianjin301700,China)

Theglobalpositioningsystem(GPS)technologyisdevelopingfaster and faster,RTK(RealTimeKinematic)measurement technologyisbecoming more andmoremature, and the surveying andmapping also gradually began to use RTKmeasurement technology. Because RTKmeasurement technology has highprecision,highefficiencyandreal-timecharacteristics,soitiswidelyusedinlandsurveyinganddemarcation

application;GPS-RTKtechnology;landsurveying

F301；P228.4

B

1007-9467（2016）07-0249-02

2016-6-24

張小偉（1984～）男，天津武清人，助理工程師，從事勘察研究，（電子信箱）56313797@qq.com。