張 攀

鄭州經(jīng)開規(guī)劃勘測(cè)有限公司

GPS RTK技術(shù)在城市規(guī)劃測(cè)量中的應(yīng)用

張 攀

鄭州經(jīng)開規(guī)劃勘測(cè)有限公司

近年來(lái)，隨著GPS技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，在測(cè)繪領(lǐng)域當(dāng)中，基于GPS技術(shù)產(chǎn)生的RTK測(cè)量技術(shù)得到了極大發(fā)展，在測(cè)繪領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮出了極大的作用。GPS RTK技術(shù)具有高效性、實(shí)時(shí)性、高精度等多種優(yōu)勢(shì)，因而在當(dāng)前的城市測(cè)量當(dāng)中，GPS RTK技術(shù)正在得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用 。RTK 技術(shù)近年來(lái)在城市測(cè)量中被廣泛應(yīng)用于地形圖測(cè)繪、工程放樣、控制測(cè)量等方面。但是，城市測(cè)量對(duì)RTK技術(shù)的需求多方面的，加之 RTK 技術(shù)的局限性以及城市測(cè)量的特點(diǎn)，本文著重探討了 RTK 技術(shù)在城市測(cè)量中的各種應(yīng)用探討。

RTK 工作原理；RTK 應(yīng)用；城市測(cè)量

引言

作為土地分配工作的基礎(chǔ)部分，地籍測(cè)量在當(dāng)前城市化發(fā)展中占據(jù)著十分重要的地位。因?yàn)楝F(xiàn)階段影響土地分配合理性的因素相對(duì)較多，所以，確保地籍測(cè)量結(jié)果的精確度和準(zhǔn)確性十分必要。利用GPS RTK技術(shù)可以幫助地籍測(cè)量人員獲得更加精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，在確保地籍測(cè)繪結(jié)果精確的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作的控制目標(biāo)，提升整個(gè)地籍測(cè)量工作的質(zhì)量和水平。

1 RTK工作原理

RTK技術(shù)是以載波相位測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的、以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)，是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展里程中的一個(gè)標(biāo)志，是一種高效的定位技術(shù)。RTK系統(tǒng)由一個(gè)基準(zhǔn)站、若干個(gè)流動(dòng)站及數(shù)據(jù)鏈三部分組成。基準(zhǔn)站包括GPS接收機(jī)、GPS天線、無(wú)線電通訊發(fā)射設(shè)備使用的電源及基準(zhǔn)站控制器等部分。一個(gè)流動(dòng)站由以下部分組成：GPS接收機(jī)、GPS天線、電源、無(wú)線電通訊接收設(shè)備及流動(dòng)站顯示控制器。RTK是利用2臺(tái)以上GPS接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，其中一臺(tái)安置在已知坐標(biāo)點(diǎn)上，作為基準(zhǔn)站，另一臺(tái)用來(lái)測(cè)定未知點(diǎn)的坐標(biāo)— —作為流動(dòng)站，基準(zhǔn)站根據(jù)該點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)求出其到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并將這一改正數(shù)發(fā)給流動(dòng)站，流動(dòng)站根據(jù)這一改正數(shù)來(lái)改正其定位結(jié)果，從而大大提高定位精度。它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。

2 GPS RTK 技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 在測(cè)繪作業(yè)中的應(yīng)用

一般情況下，利用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行地籍測(cè)量時(shí)需要兩名測(cè)量人員共同工作。其中一人要在基準(zhǔn)站留守，另一個(gè)人進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量。其具體的工作流程為：①確定GPS RTK技術(shù)正在用的坐標(biāo)系。坐標(biāo)系的設(shè)定既按照地籍測(cè)量工作的要求來(lái)，也可以直接使用符合國(guó)家級(jí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系。在坐標(biāo)系設(shè)定完成后，測(cè)量人員需要對(duì)投影參數(shù)進(jìn)行規(guī)劃。②將GPS RTK測(cè)量裝置上存在的參數(shù)數(shù)據(jù)關(guān)閉，并設(shè)置基準(zhǔn)站。當(dāng)前基準(zhǔn)站的安置主要分為未知和已知兩種，而基準(zhǔn)站具體的布設(shè)方式主要是由基準(zhǔn)站設(shè)置點(diǎn)所決定的。當(dāng)已知點(diǎn)位置的基準(zhǔn)站進(jìn)入到了測(cè)量狀態(tài)時(shí)，需要通過人工操作的方式，借助功能基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行存儲(chǔ)和命名。當(dāng)所有帶測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)目標(biāo)值輸入完成之后，測(cè)量人員需要通過提取存取基準(zhǔn)點(diǎn)的方式，規(guī)劃出利用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，實(shí)際需要花費(fèi)的時(shí)間，從而盡量制作出完善的基準(zhǔn)站方案。此外，如果已知點(diǎn)和未知點(diǎn)存在著較為明顯的差異，在對(duì)基準(zhǔn)站坐標(biāo)進(jìn)行定位時(shí)，需要以高程為主，盡可能拉近高程值，從而確定布設(shè)完成的基準(zhǔn)站的效果。

2.2 城市控制測(cè)量

在城市控制測(cè)量當(dāng)中，導(dǎo)線測(cè)量是最為常規(guī)性的方法。在導(dǎo)線測(cè)量當(dāng)中，需要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位之間的物理通視，局限性較大，測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，準(zhǔn)確度也比較有限。此外，還有一種GPS靜態(tài)測(cè)量的方法，該方法雖然無(wú)需實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位之間的物理通視，但是在測(cè)量之后，需要處理大量的數(shù)據(jù)，無(wú)法對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的處理。如果結(jié)果精度不滿足要求，就需要重新進(jìn)行測(cè)量。而在應(yīng)用了RTK技術(shù)之后，在工作效率、測(cè)量精度等方面，都實(shí)現(xiàn)了較大地提升。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，通過對(duì)城市當(dāng)中GPS點(diǎn)、Ⅰ級(jí)導(dǎo)線、Ⅱ級(jí)導(dǎo)線等進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了GPS靜態(tài)測(cè)量與RTK測(cè)量的同一個(gè)測(cè)量點(diǎn)基本上是一致的。如果采用常規(guī)的儀器進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)部分具有較大的差別。因此，在城市控制測(cè)量當(dāng)中，RTK技術(shù)具有十分良好的效果。

2.3 地籍碎部測(cè)量

傳統(tǒng)的碎部測(cè)量一般是根據(jù)測(cè)區(qū)已有的圖根控制點(diǎn)，利用平板儀測(cè)圖或使用全站儀測(cè)圖，使用全站儀時(shí)，測(cè)每個(gè)點(diǎn)均輸入該點(diǎn)的地物編碼，然后再利用成圖軟件成圖，這些方法作業(yè)時(shí)要求測(cè)站點(diǎn)和被測(cè)的周圍地物地貌等碎部點(diǎn)之間一定要通視，而且一臺(tái)儀器至少要求2～3人同時(shí)進(jìn)行作業(yè)。采用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)圖時(shí)，不要求通視，架設(shè)好基準(zhǔn)站后，僅需一人拿著儀器便可以開始測(cè)量。測(cè)量時(shí)，測(cè)量員在儀器已經(jīng)初始化(獲得固定解)的情況下，在要測(cè)的地形地貌碎部點(diǎn)上，將測(cè)桿對(duì)中、讓氣泡居中后，開始測(cè)量幾秒鐘，就能獲得該點(diǎn)的坐標(biāo)，精度達(dá)到要求后就可保存，保存點(diǎn)時(shí)輸入該點(diǎn)的特征編碼，把一個(gè)區(qū)域內(nèi)的地形地物點(diǎn)位測(cè)定后，利用專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸和處理軟件可以輸出所有的測(cè)量點(diǎn)。用RTK技術(shù)測(cè)定點(diǎn)位不要求點(diǎn)間通視，僅需一人操作，便可完成測(cè)圖工作，大大提高了測(cè)圖的工作效率。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代社會(huì)的逐步發(fā)展，GPSRTK技術(shù)在我國(guó)城市地籍測(cè)量工作中的應(yīng)用程度也在不斷的加深，其在該項(xiàng)工作中的重要性和地位也在不斷的提高。GPSRTK技術(shù)的有效應(yīng)用，對(duì)于提高城市地籍測(cè)量成果的精度，降低地籍測(cè)量的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升測(cè)量人員的業(yè)務(wù)能力和技術(shù)水平等具有極大的積極意義。因此，在我國(guó)城市地籍測(cè)量工作中廣泛的應(yīng)用GPS RTK技術(shù)，充分發(fā)揮出該項(xiàng)技術(shù)在測(cè)量過程中精準(zhǔn)、嚴(yán)謹(jǐn)優(yōu)勢(shì)，為地籍測(cè)量作業(yè)提供相關(guān)數(shù)據(jù)，有效規(guī)避地籍測(cè)量期間存在的各種風(fēng)險(xiǎn)問題和數(shù)據(jù)問題，便成為當(dāng)前城市地籍測(cè)量工作的首要目標(biāo)。

[1]陳少康.GPS RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用分析[A].《建筑科技與管理》組委會(huì)，2015年7月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].《建筑科技與管理》組委會(huì)，2015：2.

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[3]宋洋.GPS RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)新通信，2013，08：81+87.