GPS RTK技术在农村地籍测量中的应用.doc

1GPS RTK 技术在农村地籍测量中的应用技术在农村地籍测量中的应用 陈海峰 （安徽省地矿局安庆测绘技术院 安庆 246003）【摘 要】 GPS 测量技术的不断发展，极大地促进了地籍测绘工作的进步，特别是 RTK 技 术具有效率高、精度高、自动化程度高等明显的技术优势，在农村地籍平面控制测量中已 被广泛使用本文在简要介绍 GPS RTK 测量方法的基础上，结合安庆市太湖县某镇农村地 籍测量工程中 GPS RTK 测量技术的应用实例，归纳了其作业过程，并研究了 RTK 技术在 农村地籍测量中的应用 【关键词】 GPS RTK 技术 地籍测量 1 引言引言 GPS 全球定位系统在测量领域中的广泛应用，给测量工作带来一场深刻的技术革命 GPS RTK（Real Time Kinematic ，实时动态）技术是在 GPS 基础上发展起来的，能够实时 提供移动站在指定坐标系中的三维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度，是一种新 的 GPS 定位测量方式，该技术的发展前景更为广阔，必将逐步成为外业测量的主要技术手 段之一GPS RTK 技术作为提供精确三维位置的工具，在农村地籍测量中主要用于地籍控 制测量、地籍细部测量。

2 RTK 工作原理工作原理2.1 工作原理RTK（Real Time Kinematic）定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术， 它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度在 RTK 作 业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给移动站移动站不仅 通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集 GPS 观测数据，并在系统内组成差分观测值 进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟移动站可处于静止状态，也 可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接 开机，并在动态环境下完成整周模糊度的搜索求解在整周未知数解固定后，即可进行每 个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则移 动站可随时给出厘米级定位结果 2.2 数据获取基准站接收机安置在已知点上，用它跟踪 GPS 码和进行载波相位测量，然后通过无线 电遥测通信线路将测量的数据立即传送给移动站接收机3 GPS RTK 系统组成及测量方法系统组成及测量方法3.1 GPS RTK 系统组成以天宝（Trimble）5800 双频接收机为例说 RTK 的系统组成，主要由基准站接收机、 电台、TSC2 控制器及移动站接收机四部分组成。

其中，控制器采用蓝牙技术，数据通讯支 持基于 RTK 和 VRS 操作的 GSM、CDMA 及 CDPD 调制解调器方式3.2 GPS RTK 测量方法3.2.1 “键入参数”法将静态后处理的 WGS—84 坐标和地方坐标键入手簿中，进行转换，或输入静态观测平 差时求取的转换参数该方法必须在已知点上架设一台 GPS 接收机作为基准站，观测另外 一至两个已知点，进行校核，再将基准站的坐标、高程、坐标转换参数等必要的数据输入 GPS 控制手簿，另设置一台或几台 GPS 接收机为移动站，同时接收卫星信号，并随时将实 测精度和预设精度指标进行比较，一旦实测精度达到预设精度的要求，手簿将提示测量人 员是否记录该成果，记录后，测得的坐标、高程及精度将同时存储到手簿中23.2.2 “无投影/无转换”法直接用接收机在基准站和移动站接收 WGS—84 坐标和相应的地方坐标，根据一定的数 学模型进行转换这种方法基准站不一定要安置在已知点上，但根据不同的转换方法，需 要观测一定数量的已知点（通常是 3 个以上） ，采用点校正功能，算出基准站的真实坐标， 并与四参数作比较，差值不大时，可以继续观测其余的控制点，从而得到正确的坐标。

4 RTK 技术在农村地籍测量中的应用技术在农村地籍测量中的应用 GPS 定位技术，操作简便快捷测量时不受常规通视条件的限制，可全天候进行作业， 定位精度高，有着经典测量方式不可比拟的优越性目前，厘米级实时 RTK 技术已经被广 泛应用于各种测绘生产作业由于 RTK 效率高，并且可以在作业现场提供经过检验的测量 成果，用户能够在满足精度的前提下，彻底摆脱后处理的负担和外业返工的困扰 4.1 精度要求地籍控制测量的精度是以界址点的精度和地籍图的精度为依据而指定的根据《地籍 测量规范》规定，地籍控制点相对起算点中误差不超过±0.05 米由于地籍图根控制点密度 是根据界址点位置及其密度决定的，城镇地区城区控制点的密度一般为每隔 100-200M 一点， 郊区或农村居民区地籍控制点的密度一般为每隔 200-400M 一点，因此应用 RTK 技术测量 控制点，效率非常高4.2 应用实例（1）实例区概况：测区面积约 35 平方公里，地物地貌主要为农村居民点、丘陵地、 山地实例区附近有足够三、四等 GPS 点本次测量使用检定合格的 Trimble5800 双频 GPS（1+1）接收机，其 RTK 标称精度为水 平=±（基线长度×1PPM）+10MM；垂直=±（基线长度×1PPM）+20MM，选择 3 个以上具 有水准高程且均匀分布在 RTK 测量范围的三、四等 GPS 点作为公共点，求取七参数进行 WGS-84 坐标系到地方坐标系的转换观测。

观测时技术要求：卫星截止高度不低于 15 度， 有效观测卫星数量不低于 5 颗，移动站接收机与卫星构成的几何图形强度因子小于 6采用 的方法为：在已知控制点上架设基准站，输入坐标转换参数，为了检验当前站 RTK 作业的 正确性，检测周边已有同等级以上控制点，其点位互差≤4cm，符合限差要求后可进行未知 点测量移动站手簿 TSC2 控制器设置技术参数为：① 控制点的单次观测平面收敛精度 ≤2cm，高程收敛精度≤3cm；② GPS RTK 观测的采样间隔为 1S；③ GPS RTK 移动站（一、 二级控制点）观测时采用三角架对中、整平，每次观测历元数为 180 个；④ GPS RTK 移动 站有效观测卫星数≥5 个，PDOP 值≤62）GPS—RTK 检测精度为检验 GPS—RTK 测量数据的可靠性，我们用全站仪和不同时间段 GPS—RTK 重复观 测均匀地检查测区内的部分 GPS-RTK 点之间的水平距离和高差3表 1： 全站仪检测 GPS—RTK 结果 单位：mRTK 数据成果全站仪检测成果点号X 坐标Y 坐标高程检测方向反算 距离实测距 离距离 差值计算高 差观测高 差高差 差值GD01 3393627.701 392834.393 178.804 T023393353.991 392683.056 177.614 GD01-T02312.762 312.757 0.005 1.1901.205-0.015 T063393432.675 392892.275 178.479 GD01-T06203.434 203.446 -0.012 0.3250.3070.018GE25 3392748.919 393668.319 248.285 T1023392617.109 393742.953 242.720 GE25-T102 151.473 151.465 0.008 5.5655.5630.002 T1093392583.018 393566.741 229.290 GE25-T109 194.528 194.554 -0.026 18.995 19.011 -0.016 GD02 3392659.859 395369.414 261.319 T203392445.897 395366.909 238.134 GD02-T20213.977 213.971 0.006 23.185 23.223 -0.038 T233392546.021 395230.627 266.151 GD02-T23 179.502 179.602 -0.010 -4.832-4.8550.023 T033392662.421 392868.809 180.299 T093392330.787 392825.093 173.962 T03-T09334.503 334.463 0.040 6.3376.359-0.022 T973392573.504 392746.954 179.620 T03-T97150.847 150.840 0.007 0.6790.695-0.016 T983392450.980 392628.674 189.813 T03-T98319.956 319.959 -0.003 -9.514-9.5340.020 GD05 3392106.626 393586.300 218.739 T113392181.650 393095.314 213.075 GD05-T11496.685 496.690 -0.005 5.6645.6510.013 T1053392457.987 393629.349 212.650 GD05-T105 353.988 353.987 0.001 6.0896.106-0.017 T1153392533.674 393325.086 215.033 GD05-T115 500.602 500.584 0.018 3.7063.6910.015 GE26 3392136.673 394474.070 237.482 T503392017.097 394714.568 235.456 GE26-T50268.585 268.605 -0.020 2.0262.0180.008T533391941.315 394531.751 231.750 GE26-T53203.695 203.678 0.017 5.7325.7050.027T313391650.111 395666.941 215.188 T343391883.255 395622.655 210.738 T31-T34237.313 237.338 -0.025 4.4504.466-0.016T353391905.554 395513.212 215.872 T31-T35298.134 298.112 0.012 -0.684-0.670-0.014GD12 3392445.145 391074.751 288.514 T1303392577.840 391162.166 286.258 GD12-T130 158.900 158.870 0.030 2.2562.268-0.012T1313392378.120 391377.077 289.659 GD12-T131 309.667 309.692 -0.025 -1.145-1.1530.008 GD06 3391034.699 394545.571 166.147 T1613391275.883 394769.704 162.928 GD06-T161 329.250 329.288 -0.038 3.2193.236-0.017T1633391390.204 394601.470 165.460 GD06-T163 359.873 359.868 0.005 0.6870.6720.015 上表检测结果，点间距离最大较差值±0.040M；最小较差值±0.001M。

高程最大较值 ±0.038，最小值±0.002可以得出本测区 GPS—RTK 其精度是比较可靠的，由此可见，RTK 可以代替地籍控制测量的常规一、二级导线测量及图根控制测量4.3 GPS RTK 技术在农村地籍细部测量中的应用地籍细部测量是地籍调查的重要组成部分，目的是真实准确测定每宗土地的权属界址4点、线、位置、形状、数量等各项地籍要素地籍调查规程要求，地籍平面控制测量基础 上的地籍细部测量，对于城镇街坊外围界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为。