鄧文彬 萬強
摘 要:GPS RTK技術(shù)在現(xiàn)代地籍測量中有著廣泛的應(yīng)用,使得地籍測量的精度、作業(yè)效率和實時性達到最佳融合,極大地推進了數(shù)字化地籍測量技術(shù)的發(fā)展。相比傳統(tǒng)測量方法,它有著省時、省工,且精度高等特點,隨著數(shù)據(jù)傳輸能力的增強,實時動態(tài)技術(shù)必將得到更廣闊的應(yīng)用。下面筆者結(jié)合自己的工作實踐,對GPS-RTK測量技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用展開探究,旨在為相關(guān)工作提供參考。
關(guān)鍵詞:GPS-RTK測量技術(shù);地籍測繪;應(yīng)用研究
常規(guī)的GPS測量方法,如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態(tài)實時差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為地籍測量帶來了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。為此筆者結(jié)合實踐對GPS-RTK技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用展開探討,以供參考。
1 GPS RTK測量原理
GPS RTK實時動態(tài)定位技術(shù)是一項以載波相位觀測為基礎(chǔ)的實時差分定位技術(shù),它的基本形式是:一臺基準(zhǔn)站接收機和一臺或多臺流動站,以及用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娕_。在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站、流動站保持同時跟蹤至少4顆以上的衛(wèi)星,基準(zhǔn)站實時地對可見衛(wèi)星進行觀測,并把帶有已知點位置的數(shù)據(jù),借助電臺將其觀測值坐標(biāo)信息發(fā)送給流動站接收機,流動站接收機將自己采集的GPS觀測數(shù)據(jù)和接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),組成差分觀測值進行實時處理,求得其三維坐標(biāo)(X,Y,Z)。它是GPS測量技術(shù)發(fā)展中的一個新突破,可在野外獲取厘米級的點位精度。
2 GPS-RTK測量的技術(shù)特點
(1)在地籍測量過程中使用GPS-RTK測量技術(shù)可以更為直觀透明,并且可以實時監(jiān)測動態(tài)數(shù)據(jù),還可以將動態(tài)數(shù)據(jù)做成三維實時動態(tài)放樣,這樣就可以提高測量精度。(2)測量時間短,在具備良好的測量環(huán)境時,可以在短時間內(nèi)準(zhǔn)確地計算出三維坐標(biāo)。(3)全天候作業(yè)。由于GPS-RTK測量技術(shù)在測量時只要能接收到4顆衛(wèi)星信號,那么就可以全天候的持續(xù)工作,不會耽誤測量數(shù)據(jù)的傳輸。(4)簡單的操作、較高的自動化、提高了工作效率。GPS-RTK測量已經(jīng)開始向著智能化的方向發(fā)展,并且觀測人員只需調(diào)整天線,簡單設(shè)置之后就可以進行觀測。
3 地籍測量中RTK技術(shù)的優(yōu)缺點及改進措施
3.1 地籍測量中RTK技術(shù)的優(yōu)缺點
測量時采取RTK技術(shù),可全天候作業(yè)、不需要頻繁換站、不要求通視以及不受多個常規(guī)技術(shù)條件的限制,只是需要一人在待測點的位置上停留2-3s,并將特征編碼輸入,通過便攜機或電子手簿進行記錄。在達到點位的精度要求時,測定好一個區(qū)域的地貌、地形后,回到室內(nèi)通過專業(yè)測圖軟件將所需地形圖輸出。通過RTK技術(shù)進行測定點位時,可節(jié)省物力、人力,大大的提高了測圖效率。RTK定位時,不要求基準(zhǔn)站與流動站相互通視,但在測量高達構(gòu)筑物或建筑物時,常由于無法接近被測地物而無法進行測量,有時需要全站儀配合。在城鎮(zhèn)地籍測量時,必須保證RTK所測星數(shù)不得低于5顆,這樣RTK測量才能有固定可靠解。
3.2 技術(shù)改進方法
1.排除干擾控制測量誤差雖然控制基準(zhǔn)站的位置,但是難免會出現(xiàn)不同情況的誤差干擾,通過質(zhì)量控制的方式,主動解決地籍測量中的誤差,排除干擾。GPS-RTK在地籍測量中的實際應(yīng)用,測量人員在減小誤差時,以手簿為主,通過核實、觀測的方式,判斷測量數(shù)據(jù)的真實值,還可在已知測量點上實行重復(fù)測量,分析多次測量的結(jié)果,得出最準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。GPS-RTK在地籍測量中的質(zhì)量控制,有利于穩(wěn)定測繪結(jié)果,體現(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的價值,規(guī)避地籍測量中的誤差積累。防止由于測量誤差積累引發(fā)地籍糾紛,保障地籍測量的質(zhì)量。
2.目標(biāo)點施測。a.第一個測量點應(yīng)是控制點或已知坐標(biāo)點,以檢核精度。開始RTK測量的第一個成果檢核很重要,如果忽略了這一步,可能造成整天的測量成果作廢;b.第一個測量點如果找不到已知坐標(biāo)點,則應(yīng)該在基準(zhǔn)站附近施測得出第一個固定解成果,用羅盤儀和距離反算法檢核成果精度和可靠性。
3.解決盲點。如果盲點地區(qū)致盲的主要原因是數(shù)據(jù)鏈信號接收問題,首先可提高基準(zhǔn)站和流動站天線的架設(shè)高度,流動站天線可采用長垂準(zhǔn)桿架設(shè)以保證成果精度。若不行再考慮搬站;如果盲點地區(qū)致盲的主要原因是接收衛(wèi)星狀況不良,則應(yīng)該在盲點周圍加測根控制點,以便用全站儀補測。
4.地籍圖施測。地籍圖是進行土地登記、規(guī)劃和開發(fā)過程中的重要依據(jù),傳統(tǒng)地籍圖繪制過程中首先需要建立相應(yīng)的控制網(wǎng),然后根據(jù)要測量土地的具體情況完成對土地碎部的測量,工作量非常大,與此同時技術(shù)規(guī)范中對測量得到的圖形以及邊長有一定的要求,外業(yè)施測過程中工作人員不能夠及時檢測測量是否達到了技術(shù)要求,需測量完成后回到辦公室進行誤差處理,如果誤差超過了技術(shù)要求范圍就要進行重新測量。RTK測量可控范圍根據(jù)基站傳送數(shù)據(jù)模式有所不同,最遠(yuǎn)可達上百公里,且能夠保證測量精度。測量過程中用戶僅需在每個碎部上停留幾秒,就能夠完成對界址點處坐標(biāo)的測量,節(jié)省了大量的測量時間,也減輕了外業(yè)測量過程中工作人員的勞動強度。
4 RTK技術(shù)的應(yīng)用
4.1 在地形地籍測量中運用GPS-RTK技術(shù),在所有設(shè)備和基站完成設(shè)置后,整個系統(tǒng)僅用一人操作即可,也可同時設(shè)置多個流動站,提高測量工作效率。
由于基站和移動站之間不需要通視,觀測距離遠(yuǎn),可全天24h進行測量作業(yè)。工作人員背著儀器在待測點停留3-5s鐘,并輸入特征編碼,將其記錄在電子手薄或者便攜機中。基于規(guī)定點位精度,能夠很好的對于我們相關(guān)的地形進行繪制圖,能夠?qū)?fù)雜測量外業(yè)工作變得簡單化詳細(xì)化。因此采GPS-RTK技術(shù),在投入的方面大大的減少,對于加強測繪產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率來說是非常的明顯的,在今后的發(fā)展中將是我們重要的發(fā)展的方向。但隨著流動站與參考站之間的距離的增加,傳統(tǒng)RTK系統(tǒng)多采用電臺播發(fā)差分信號,實際工作范圍半徑不超過10公里,隨著距離加大單歷元解算精度迅速下降,數(shù)據(jù)中有可能含有粗差,現(xiàn)在多數(shù)地籍測繪單位采用CORS-RTK測量模式,也就是利用地面布設(shè)的一個或多個基準(zhǔn)站組成GPS連續(xù)運行參考站,綜合利用個各基準(zhǔn)站的觀測信息,通過建立精確的誤差修正模型,通過及時發(fā)送差分改正數(shù)據(jù),修正測量者的觀測數(shù)據(jù),在更大范圍實現(xiàn)流動站的高精度定位。
4.2 將RTK技術(shù)應(yīng)用于地籍測量中,可實現(xiàn)實時測定界樁位置,確定土地使用范圍和用地面積
在測量過程中,RTK方法可以直接進行坐標(biāo)放樣,定界中的面積量算,在軟件中的這方面的功能是非常的強大,我們只要做好先期的考察工作,針對于問題點進行有針對性的設(shè)計,進行工作的時候我們會很好的將復(fù)雜的程序變得直觀化簡單化,大大的提高了工作的效率,但是我們在開展工作的時候要注意一些方面具有的問題,相關(guān)的數(shù)據(jù)必須要遵循相關(guān)的法律法規(guī),做到法律的框架內(nèi)開展工作。
參考文獻
[1] 王躍虎,等.GPS-RTK測量技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用[M].北京:測繪出版社,2016,(09).
[2] 施一民,等.GPS-RTK測量技術(shù)在地籍測繪中的應(yīng)用研究[M].上海:地利科技,2015,(11).