黃明成

（重慶市水利電力建筑勘測設計研究院 重慶北部新區(qū) 401122）

探究地籍地形測量工作中GPS RTK技術的應用

黃明成

（重慶市水利電力建筑勘測設計研究院 重慶北部新區(qū) 401122）

GPS全球定位系統(tǒng)技術近年來發(fā)展迅速，它被應用于國民經(jīng)濟建設的各個領域。同樣在地籍地形測量領域該技術的應用前景也非常廣泛。GPS RTK技術是目前我國地籍地形測量中非常實用的測量技術。該技術能夠有效的提升測量精準度，保證測量數(shù)據(jù)準確性科學性。筆者根據(jù)自身大量生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，通過闡述該技術基本原理及工作流程，深入研究該測量技術在地籍地形測量工作中的應用。希望大家可以交流借鑒。

地籍地形測量；GPS RTK技術；測量工程

1 引言

當今社會，國民經(jīng)濟快速增長，作為國民經(jīng)濟支柱的建筑行業(yè)規(guī)模日益擴大。如何提升我國建筑工程的質量水平，是擺在所有工程人面前的重要課題。一個龐大的工程項目有著紛雜的流程工序，但其中地籍地形測量工作是工程建設的根基?？梢钥闯龅丶匦螠y量工作在工程中建設中的重要地位。在過去，工程測量任務主要依靠經(jīng)緯儀、全站儀等來完成，這種作業(yè)方法工作量極大、耗費人力物力、容易造成誤差累積，不能快速獲取大面積的地籍地形數(shù)據(jù)，難以滿足城市規(guī)劃建設、土地管理現(xiàn)代化、工程精密數(shù)據(jù)等高標準要求。隨著世界上全球定位系統(tǒng)技術的迅速發(fā)展，該技術應用領域的擴大，測繪工程中RTK測量技術日益成熟，GPS RTK測量技術憑借自身作業(yè)方法靈活、工作效率高、誤差累積少、定位準度高等優(yōu)點，逐漸應用到了交通建設、城市規(guī)劃、大型建筑等地籍地形測量工程中。目前，還沒出臺的比較權威的、針對GPS RTK測量的作業(yè)技術規(guī)范，其技術需要在大量的科研和生產(chǎn)實踐中不斷探索、總結和完善。

2 GPS RTK技術工作原理

GPS RTK實時動態(tài)測量技術，是以載波相位觀測為根據(jù)的實時技術。它由基準站接收機、數(shù)據(jù)鏈、流動站接收機三部分組成?；鶞收緦崟r的將觀的載波相位觀測值、偽距觀測值、基準站坐標等用無線電傳送給運動中的流動站，在流動站通過無線電接收基準站發(fā)射的信息。能夠實時的提供測站點在指定系統(tǒng)中的厘米級精度的三維定位坐標。載波相位觀測值實時進行差分處理得到基準站和流動站的坐標差；坐標差加上基準站坐標得到流動站每個點的WGS-84坐標，通過載波轉換參數(shù)得出每個流動站的每個點的平面坐標和高程。這個過程稱為GPS RTK技術定位過程。

3 GPS RTK技術的特點

測量范圍廣、精度高，簡化機密級別，省去聯(lián)測過渡點，可以根據(jù)工程需求布設控制網(wǎng)范圍；觀測自動化程度高，外業(yè)用電鈕操作，內(nèi)業(yè)用計算機處理數(shù)據(jù)，作業(yè)時間短，效率高；測量成果可得三維地心坐標，方便快捷；全天候作業(yè)，受天氣影響小。在能見度低、難通視的情況下，有些測量作業(yè)根本無法正常進行，而GPS RTK實時動態(tài)測量技術的出現(xiàn)，科學合理的解決了該問題。

4 GPS RTK技術在地籍地形測量中的應用

4.1 前期準備

4.1.1 地形考察

測量前必須實地考察了解測區(qū)的情況，如點位情況，交通情況，環(huán)境氣象情況等，還要了解衛(wèi)星預報評估障礙物對GPS RTK技術可能產(chǎn)生的不利結果。再根據(jù)測點的衛(wèi)星狀況、測量作業(yè)的要求以及測區(qū)的實際情況確定出具體的作業(yè)方案。選擇科學合理的布網(wǎng)方案和點位選擇。前期地形考察是必不可少的工作任務。

4.1.2 工具準備

為了保證地籍地形測量工作的順利開展，我們需要認真做好測量前的準備工作。首先準備工具器械，對講機、12V的汽車電瓶、測量儀器等。其次，實際工作中，派幾名相關的技術人員在流動站處工作，主要負責收集、分析信息，記錄相關數(shù)據(jù)信息。在地籍地形測量過程中，相關技術人員還需要對已知點的位置進行測量，若在收集該已知點的過程受到干擾，那么此時技術人員需要通過對講機與參考站的工作人員進行溝通協(xié)調(diào)，以解決問題，保證測量信息準確性。

4.1.3 測量要點

進行GPS定位時，接收機天線位置作為不隨時間改變而變化的量，在時間范圍沒有具體界定的情況下，數(shù)臺接收機在不同測站上進行同步靜止觀測。接收機測量出衛(wèi)星所發(fā)送的載波相位、偽距等信號的觀測數(shù)據(jù)，然后將觀測數(shù)據(jù)下載到計算機中進行處理。通過基線處理、網(wǎng)平差、坐標轉換和高程轉換計算出高精度的定點坐標。

4.2 測量過程

4.2.1 應用過程

在實際地籍地形測量中，不同型號RTK會有差異存在，但測量流程基本大同小異。首先，要求有兩個已知定點（測區(qū)在兩點為直徑的圓內(nèi)）實際位置和坐標，然后在測區(qū)某位置按要求準確架設基準站。首先從上級得到國家已知控制點坐標，然后可以在未知點架設基站，然后已知控制點測出WGS-84坐標（至少3個）在手薄里跟已知坐標求出參數(shù)，再去一點校正。然后，開機連接，在手簿里建立項目，調(diào)好坐標系（北京54還是西安80）中央經(jīng)線，輸入已知兩點坐標，并在其實際位置測出其相應坐標，然后進行點校正，滿足精度要求，方可進行測量，測量結束后導出數(shù)據(jù)成DAT格式，就能在CASS中使用。

4.2.2 數(shù)據(jù)處理

GPS RTK技術在地籍地形測量工作中采集的數(shù)據(jù)均由LGO處理軟件來處理，由于LGO是一個自動化很強的數(shù)據(jù)處理軟件，只有當某些點衛(wèi)星不多，又被遮擋過多衛(wèi)星信號而短線的情況出現(xiàn)時，在做網(wǎng)平差，基線處理時要進行必要的干預。處理該情況時要注意基線的雙差殘差，觀察是哪顆衛(wèi)星何時的數(shù)據(jù)超出了誤差的范圍。若某顆衛(wèi)星某時段的雙差殘差較大，則應在該點的衛(wèi)星窗口里排除此顆衛(wèi)星或此顆衛(wèi)星某時段，然后在進行處理，如此反復，最終達到要求為止。實施GPS RTK技術地籍地形測量的一個重要前提就是確定坐標轉換參數(shù)，眾所周知，GPS測量得到的是WGS-84坐標，而我國采用的是國家坐標和地理坐標，由于二者參數(shù)不相同，必須通過數(shù)學模型進行轉換。

5 影響測量的因素及應對措施

5.1 基準站坐標

由GPS RTK技術工作原理我們可以知道，如果基準站的坐標精度不高，流動站得到的數(shù)據(jù)信息就會有較大誤差，同時得到的三維坐標自然會有偏差。因此必須提高基準站坐標的精度，盡可能的避免因為基準站位置精度較差帶來的測量數(shù)據(jù)誤差較大。設置基準站必須按要求設置。

5.2 人為因素

所有生產(chǎn)經(jīng)營活動都是由人來完成的。人員的素質包括文化素質，技能素質，身體素質等方面的內(nèi)容。人的控制能力與思想態(tài)度直接影響著測量工程質量水平，因此，測量人員的專業(yè)素質也是影響該技術能否更好的應用于地籍地形測量工作的重要因素。提升測繪人員的專業(yè)技能水平，同時加強監(jiān)督管理工作，杜絕由于人員疏忽紕漏造成的測量數(shù)據(jù)失誤。

5.3 轉換參數(shù)的精度

坐標轉換時需要的參數(shù)至少有3個以上的已知點，其精度與側區(qū)內(nèi)所選的公共點的位置和數(shù)量有密切關系，同時也與已知點的坐標準確性有重大關系。

5.4 作業(yè)環(huán)境

GPS信號極易受到無線電波的干擾，因此基準站與流動站的位置選擇必須考慮周圍環(huán)境因素。參考站要盡量遠離大功率無線電塔、變電站、高壓線等無線電波的干擾。

6 結束語

GPS RTK技術在地籍地形測量工作中的應用是重要的創(chuàng)新舉措，由于其具有明顯的優(yōu)越性而在現(xiàn)代化地籍地形測量工程中得到了廣泛的應用。這不僅僅促進了我國測繪行業(yè)的飛速發(fā)展，而且促進了工程行業(yè)整體水平的提升。工程建設能力的進步不僅是工程企業(yè)的進步，更是一個國家綜合實力的展現(xiàn)。當然，我們的工程建設行業(yè)面臨起步晚，技術水平低的現(xiàn)實問題，提升我國工程建設整體水平的任務艱巨而光榮，任重而道遠。這需要每一個工程人為之不懈努力，不斷提高技術水平，爭優(yōu)創(chuàng)優(yōu)，爭先領先。每一位工程人以魯班之匠心投入到工程事業(yè)中來，造福社會，造福人民，為和諧社會建設增光添彩。

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1004-7344（2016）01-0159-02

2015-12-1

黃明成（1986-），男，助理工程師，大學本科，主要從事工程測量工作。