熊志平 张其 庾灵平

摘要：随着科学技术的飞速发展，GPS－RTK测量技术已经广泛地应用到控制测量、地形图测量、地籍测量和房产测量中。本文主要主要论述了GPS-RTK在地籍测量中的应用。

关键词：GPS－RTK；地籍测量；控制测量；碎步测量；放样

Abstract: with the rapid development of science and technology, GPS measurement technology has the gps-rtk widely used to control measure, topographic map measurement, cadastral survey and real estate in the measurement. This paper mainly discusses the gps-rtk GPS in cadastral survey of application.

Keywords: GPS-RTK; Cadastre survey; Control measurement; Ground step measurement; lofting

中图分类号： P271 文献标识码：A文章编号：

一、引言

地籍测量的常规测量方法是先采用全站仪导线测量布设控制点，然后在导线控制点的基础上进行宗地界址点的碎部测量。导线测量经常受到起算控制点密度不足、测站之间通视差以及精度不均匀等问题的困扰，而且耗费人力、时间和资金。随着近些年GPS-RTK测量技术的出現以及GPS接收机空间定位精度的不断提高，GPS-RTK已经广泛地应用到控制测量、地形图测量、地籍测量和房产测量中。

二、GPS－RTK技术概述

1 GPS－RTK技术基本原理

GPS－RTK（Real Time Kinematic）技术就是实时动态定位技术，又称为载波相位动态实时差分技术，它是基于载波相位观测值、实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的3维定位结果，并达到厘米级精度。RTK技术的出现是GPS测量技术发展中的一个新突破，极大地提高了外业作业效率。GPS接收机在RTK定位时，要求基准站接收机实时地通过数据链电台把实时观测的卫星数据（伪距观测值，相位观测值等）以及用户输入的信息（测站坐标、坐标系统等）传输给流动站接收机；流动站进行工作时，通过数据链电台接收基准站所发射的信息，同时不停地采集卫星的数据，并在系统内将载波相位观测值实时进行差分处理，得到基准站和流动站基线向量（ΔX，ΔY，ΔZ），基线向量加上基准站坐标得到流动站每个点的WGS－84坐标，再通过坐标转换参数转换出流动站每个点的平面坐标X，Y和海拔高h，整个过程历时不到一秒钟，定位的结果可以达到厘米级。

2 GPS－RTK的基本配置

GPS RTK系统的组成主要包括：2台（或多台）GPS接收机，数据传输设备，相关处理软件。GPS接收机目前主要是用双频机，数据传输设备目前形式较多，主要是无线电台的形式，在城市车载系统中也提出用目前分布较广的GSM信号作为数据传输载体，电台发射信号半径的大小将直接影响RTK的作业范围大小。处理软件目前各厂 家的产品不同，但其基本功能必须满足以下要求：

2.1快速解算整周未知数。

2.2解算用户站在WGS－84下的坐标。

2.3坐标系统和高程系统转换。

2.4对解算的质量进行评价与分析。

2.5结果的显示与绘图。

3测量方法

3.1“无投影/无转换”法

直接用接收机在基准站和流动站接收WGS－84坐标，其后利用观测的已知点的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。

3.2“键入参数”法

把用静态观测求得的WGS－84坐标和地方坐标键入到手簿中，进行转换，也可以置入静态观测平差时求取的转换参数。该方法基准站须架设在已知点上，但可以不观测其他已知点（为了检核，建议在方便时还是观测一定量的已知点）。

三、 GPS－RTK技术在城市测量中的应用

1各种控制测量

GPS－RTK技术解决了常规控制测量中的这些问题，这种方法在测量过程中不要求点与点之间的通视，不要求进行导线平差，对控制点之间的图形、边长也没有什么要求，而且，采用实时GPS－RTK测量能实时获得定位的坐标数据及精度，测量控制器上会实时显示坐标及其点位精度，如果点位精度满足要求了，用户就可以将坐标的均值、精度及图形属性存贮到电子手簿中，一般测量一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。这样可以大大提高作业效率。在地籍测图和勘测定界工作中，如果把RTK用于控制测量，布设测图控制网，不仅可以大大减少人力强度、节省费用，而且大大提高工作效率。在应用GPS－RTK布设控制网前，应采用GPS－RTK的点校正功能求出测区WGS－84坐标与80或54坐标的转换参数，以避免投影变形过大，得不到更精确的控制点坐标成果。

2地籍碎部测量

采用RTK技术进行测图时，不要求通视，架设好基准站后，仅需一人拿着仪器便可以开始测量。测量时，测量员在仪器已经初始化（获得固定解）的情况下，在要测的地形地貌碎部点上，将测杆对中、让气泡居中后，开始测量几秒钟，就能获得该点的坐标，精度达到要求后就可保存，保存点时输入该点的特征编码，把一个区域内的地形地物点位测定后，利用专业数据传输和处理软件可以输出所有的测量点。用RTK技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。

3放样

放样是测量的一个应用分支，在地籍测量中和工程施工中经常使用。它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来。放样的方法很多，如经纬仪交会放样，全站仪的边角放样，距离交会，等等。利用以上方法放样出点的位置时，往往需要根据测量的结果来回移动目标，直至到达点位。放样同测图一样，需要通视情况良好，需要跑尺者和观测者，工作效率低。采用RTK技术放样时，可以在室内用专用软件将要放样的点（或线）坐标编辑好，传输到GPS的手簿中，便可以在野外进行操作。操作时，按提示选择放样点后，GPS－RTK会实时解算出天线所在位置的坐标，同时与待放样的坐标进行比较，得出两者之间的坐标差，再通过手簿的界面文字和图形导航到点。以Trimble5700为例，执行放样操作后，手簿屏幕上文字界面会出现距离放样点的水平距离、垂直距离，图形界面会出现箭头和指北方向，指示该往哪个方向向放样点靠近，当仪器在距离放样点3 m之内时，箭头消失。放样点用圆环表示，GPS天线的位置用十字丝显示。这种作业方法能很方便地找到放样点。

四、结束语

1 GPS－RTK应用于地籍测量的优势

1.1作业速度快、效率高在通常条件下，利用RTK测量几秒钟即可获得一个点的3维坐标。

1.2定位精度高

RTK测量各点间的精度基本上是独立的，减少了测量误差传播和积累，这不同于导线测量和GPS网测量成果中点的精度。

2利用GPS－RTK技术进行作业应注意的问题

用RTK进行测量虽然有一定的优点，但是也要注意一些应用的条件。根据其原理和实际应用中的经验，总结为下列注意事项：

2.1基准站的设置要合理。基准站的上空尽可能开阔，周围约200 m的范围内不能有大面积积水、高大树木建筑物或强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施，高压输电线等。

2.2作业前，使用随机软件做好卫星星历的预报，应选择卫星数较多，PDOP值较小的时段进行RTK测量。

2.3对于影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带，应使用全站仪、经纬仪、测距仪等测量工具，采用5颗或更多的卫星，也会因接收卫星信号不好而难以得到“固定解”。应使用解析法或图解法进行细部测量，否则，即使能接收到也难以得到“固定解”。

参考文献：

[1]康红星.GPS-R TK技术在城市控制测量中的应用[J].工程设计与建设,2004.

[2]王永萍.刘树伟.吴博文.GPS-RTK测量中的应用[J].山西建筑,2008.

[3]王利锋.GPS-R TK技术在界线点放样工程中的应用[J].山西建筑,2009.