摘 要：今天在地形地籍測(cè)量領(lǐng)域人們面對(duì)的形勢(shì)比較嚴(yán)峻，測(cè)量的地理數(shù)據(jù)要求越來(lái)越苛刻，這要求地理信息工作者們?cè)谶@一領(lǐng)域完成改革，解決各種難題。隨著我國(guó)科技水平不斷發(fā)展，在地形地籍測(cè)量領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)步，使用的測(cè)量手段和儀器也朝著先進(jìn)化、高科技化的方向發(fā)展。其中GPS RTK技術(shù)作為前沿的測(cè)量手段，憑借其自身顯著而廣泛的優(yōu)勢(shì)被大量運(yùn)用。本文將探討GPS RTK技術(shù)的概念及其原理，具體分析其在地形地籍測(cè)量方面的應(yīng)用，同時(shí)在某地的地形地籍測(cè)量具體應(yīng)用為例，詳細(xì)說(shuō)明GPS RTK技術(shù)的特征，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：GPS RTK技術(shù)；地形地籍測(cè)量；概念和優(yōu)勢(shì)；應(yīng)用方式；實(shí)例分析

中圖分類(lèi)號(hào)：P271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）35-0200-02

1 引 言

我國(guó)有著五千年以上的歷史，在地形地籍測(cè)量領(lǐng)域的發(fā)展十分明顯，在古代一系列中國(guó)偉大的地理學(xué)家和探險(xiǎn)家完成了無(wú)數(shù)地形地籍方面的著作，在世界范圍內(nèi)遙遙領(lǐng)先。但是近代以來(lái)由于特殊歷史原因，我國(guó)各方面不斷被西方國(guó)家超越，在地形地籍測(cè)量領(lǐng)域已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。好在改革開(kāi)放以來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力發(fā)展，地形地籍測(cè)量領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)，加快了我國(guó)在該領(lǐng)域趕超他國(guó)的步伐。比如本文將要敘述的GPS RTK技術(shù)，是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)，不僅能夠加快定位速度，還能夠提升定位精度，同時(shí)有可全天候作業(yè)、觀(guān)測(cè)時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)得到了越來(lái)越多地形地籍測(cè)量領(lǐng)域?qū)＜业恼J(rèn)可，在該領(lǐng)域的普及程度與日俱增。

2 GPS RTK技術(shù)概述及其原理簡(jiǎn)介

2.1 GPS RTK技術(shù)概述

GPS RTK技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，以WGS-84坐標(biāo)為基礎(chǔ)，GPS RTK技術(shù)主要包含有兩種方法，分別是差分法和修正法。其中常用的差分法指的是將基準(zhǔn)站中收集到的載波相位傳送給流動(dòng)站，對(duì)流動(dòng)站中采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，之后求解出位置坐標(biāo)。采用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行定位，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)不需要人工操作，全程憑借機(jī)器自動(dòng)完成。同時(shí)該技術(shù)和一般的測(cè)量技術(shù)相比，建網(wǎng)速度快、精確度高，所以該技術(shù)不僅在地形地籍測(cè)量方面采用，在其他領(lǐng)域亦得到廣泛應(yīng)用。

2.2 GPS RTK原理介紹

2.2.1 GPS RTK技術(shù)工作原理分析

在已經(jīng)知道坐標(biāo)信息的位置安放一個(gè)GPS接收機(jī)，并且把該位置的接收機(jī)作為基準(zhǔn)站，向其中錄入測(cè)量必要的坐標(biāo)、高程等關(guān)鍵信息之后，再選用若干臺(tái)接收機(jī)充當(dāng)流動(dòng)站。二者同時(shí)接受來(lái)自一個(gè)衛(wèi)星發(fā)送出來(lái)的GPS信號(hào)，其中基準(zhǔn)站借助自身電臺(tái)再次把信號(hào)傳送給若干臺(tái)流動(dòng)站，流動(dòng)站把得到的信息接力傳遞給控制中心，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)施差分處理、平差處理，就能夠基本掌握本站的坐標(biāo)、高程等信息，同時(shí)得到實(shí)際測(cè)量和預(yù)估測(cè)量精確度，如果二者一致控制中心就會(huì)提醒操作員對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)完畢之后就會(huì)把信息正是錄入控制手冊(cè)。

2.2.2 GPS RTK求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)

在控制網(wǎng)中，合理選擇坐標(biāo)點(diǎn)已知的WGS-84坐標(biāo)、地區(qū)坐標(biāo)和高程公共點(diǎn)，之后再通過(guò)計(jì)算機(jī)獲得相應(yīng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，這是為GPS RTK實(shí)施動(dòng)態(tài)測(cè)量奠定基礎(chǔ)。其中的重要內(nèi)容就是選取坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，在選取控制點(diǎn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意以下內(nèi)容：保證控制點(diǎn)分布均勻，無(wú)論是在測(cè)區(qū)中心還是邊緣地帶；應(yīng)當(dāng)設(shè)置至少三個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，以增加坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精確度。同時(shí)，在利用控制點(diǎn)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)過(guò)程中存在多種作業(yè)方式：如果基準(zhǔn)點(diǎn)分布在已知點(diǎn)當(dāng)中，可以通過(guò)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，直接錄入已知點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)信息進(jìn)行求解；在WGS-84坐標(biāo)未知的前提下，可以利用點(diǎn)采集手段獲取坐標(biāo)，方法是通過(guò)單點(diǎn)定位、流動(dòng)站收集等一系列過(guò)程獲得WGS-84坐標(biāo)，并以此為依據(jù)求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

3 GPS RTK技術(shù)在地形地籍測(cè)量方面的應(yīng)用分析

21世紀(jì)以來(lái)，隨著世界范圍內(nèi)數(shù)字科技的進(jìn)步，在地形地籍測(cè)量方面有了越來(lái)越多的高科技技術(shù)，其中GPS RTK技術(shù)作為在地形地籍測(cè)量領(lǐng)域有代表性的高科技技術(shù)之一，在土地的征收、規(guī)劃、轉(zhuǎn)讓等多方面均有應(yīng)用。不過(guò)因?yàn)樵摷夹g(shù)起步較晚，目前發(fā)展尚不成熟，還面臨著諸多挑戰(zhàn)。伴隨著GPS RTK技術(shù)不斷深化的研究，測(cè)量范圍不斷擴(kuò)展、測(cè)量精度日益提升，同時(shí)人力工作量也得以減輕。下文筆者將詳細(xì)分析該技術(shù)在地形地籍測(cè)量方面的應(yīng)用：

3.1 地形地籍控制測(cè)量應(yīng)用

地形地籍控制測(cè)量中的兩大重點(diǎn)是平面和高程控制測(cè)量，在地形地籍測(cè)量之中通常在寬闊平坦的測(cè)區(qū)構(gòu)建平面控制，在山地和丘陵地區(qū)構(gòu)建高程控制。注意在平面控制區(qū)域中的精確度應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足測(cè)定宗地界址點(diǎn)坐標(biāo)精度標(biāo)準(zhǔn)，其密度也應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足地籍碎部測(cè)量中的具體標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 圖根點(diǎn)控制測(cè)量應(yīng)用

一般而言，我國(guó)在過(guò)去的測(cè)量當(dāng)中采用邊角網(wǎng)、導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)等方式作為常用施測(cè)方法，這些方法嚴(yán)格要求控制點(diǎn)和控制點(diǎn)之間的通視，這對(duì)選擇圖根點(diǎn)位置帶來(lái)很大限制，而且每個(gè)圖根點(diǎn)的精確度也難以達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，給后續(xù)工作造成很大困難。而在GPS RTK技術(shù)為基礎(chǔ)的圖根點(diǎn)控制測(cè)量當(dāng)中，傳統(tǒng)施測(cè)方式精確度不足的問(wèn)題得以有效規(guī)避，其不受通視限制，而且測(cè)量速度極快，同時(shí)能夠全程掌握精確度，所以目前我國(guó)很多圖根點(diǎn)控制測(cè)量已經(jīng)運(yùn)用GPS RTK技術(shù)。

3.3 碎部測(cè)量應(yīng)用

以GPS RTK技術(shù)進(jìn)行碎部測(cè)量，可以直接根據(jù)設(shè)立在測(cè)量區(qū)域的某些基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量。在安置完成基準(zhǔn)站、向其中錄入了位置坐標(biāo)、高程等信息之后，就可以進(jìn)行碎部測(cè)量。如果測(cè)量地區(qū)比較寬敞開(kāi)闊，地形地貌比較簡(jiǎn)單，也可以直接利用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行碎部測(cè)量，而不用獲取基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)信息。

3.4 建設(shè)用地勘測(cè)定界應(yīng)用

建設(shè)用地勘測(cè)定界指的是明確土地的使用邊界范圍、確定測(cè)量界樁的具體位置，同時(shí)測(cè)定可用地區(qū)的總土地建設(shè)面積的工作。在國(guó)土資源審批和地籍管理等方面常常采用GPS RTK進(jìn)行建設(shè)用地勘測(cè)定界。該技術(shù)在取樣放樣時(shí)，能夠有效規(guī)避傳統(tǒng)方法的缺陷，同時(shí)簡(jiǎn)化勘測(cè)定界的工序，在道路橋梁的取樣放樣中尤為適用。

4 GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例分析

下文以GPS RTK技術(shù)在C市某地的地形地籍測(cè)量工程中的應(yīng)用為例，分析該技術(shù)的具體應(yīng)用方法和精確度。C市測(cè)區(qū)位于工業(yè)區(qū)和居民生活區(qū)的交匯處，該區(qū)域地質(zhì)情況復(fù)雜、人流量大、周邊建筑物多、數(shù)目密集、無(wú)線(xiàn)電信號(hào)復(fù)雜，如果采用常規(guī)的勘測(cè)手段精確度不高，項(xiàng)目難以開(kāi)展，很難在短時(shí)間內(nèi)完成所有測(cè)量工作。所以本勘測(cè)采用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行，雖然我國(guó)在宗地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)的實(shí)測(cè)當(dāng)中還很少采用該技術(shù)，但是經(jīng)過(guò)可行性論證分析，并通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證，發(fā)現(xiàn)效果較好。其作業(yè)過(guò)程簡(jiǎn)要分析如下：

（1）選取精度高、可靠性強(qiáng)的基本控制網(wǎng)點(diǎn)作為基準(zhǔn)站：本工程首先選定5個(gè)信號(hào)強(qiáng)、傳輸質(zhì)量好的接收基準(zhǔn)站，構(gòu)成本次地形地籍測(cè)量工作的基準(zhǔn)框架網(wǎng)。

（2）RTK定位精度試驗(yàn)：通過(guò)確定的基準(zhǔn)框架網(wǎng)，施測(cè)GPS控制點(diǎn)；通過(guò)靜態(tài)GPS測(cè)量技術(shù)，確定宗地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)。將結(jié)果和RTK測(cè)量結(jié)果比較，得知采用GPS RTK測(cè)量的精確度，比對(duì)合格之后可以進(jìn)行下一操作。

（3）RTK測(cè)量誤差分析：RTK測(cè)量誤差主要來(lái)自GPS系統(tǒng)誤差、RTK本身設(shè)備問(wèn)題等，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)一定要針對(duì)誤差源盡可能減少誤差。比如出現(xiàn)點(diǎn)位坐標(biāo)漂移時(shí)，可以通過(guò)減少測(cè)距、增加測(cè)回?cái)?shù)予以解決。

（4）利用RTK技術(shù)定位界址點(diǎn)坐標(biāo)：確認(rèn)RTK定位精度完善后，以RTK基準(zhǔn)框架網(wǎng)點(diǎn)為基礎(chǔ)，分別架設(shè)GPS基準(zhǔn)站，使用1+2工作模式，用兩套GPS RTK接收機(jī)作為流動(dòng)站進(jìn)行測(cè)量。之后將測(cè)量得到的坐標(biāo)錄入計(jì)算機(jī)，就可以獲得準(zhǔn)確地界址點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而制作地形地籍圖、確定用地面積等。

5 結(jié) 語(yǔ)

目前而言，GPS RTK技術(shù)因?yàn)槠洳皇茏匀画h(huán)境、地形條件和通視情況的過(guò)多制約，同時(shí)便于操作、操作精確程度較高、人力資源需求少等種種優(yōu)勢(shì)，在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛運(yùn)用。其中在地形地籍測(cè)量領(lǐng)域，可以采用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行地形地籍的控制測(cè)量、圖根點(diǎn)控制測(cè)量、碎部測(cè)量、建設(shè)用地勘測(cè)定界等，可謂應(yīng)用范圍十分廣闊。目前該技術(shù)仍不是十分成熟，不過(guò)伴隨著科技不斷進(jìn)步，GPS RTK技術(shù)精確度將會(huì)日益提升、抗干擾能力日益增加，在未來(lái)?yè)碛懈訌V闊的應(yīng)用前景。

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收稿日期：2018-11-4