GPS技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用探討

許江濤

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南 焦作 454000）

地籍測(cè)量傳統(tǒng)測(cè)量方法是先采用全站儀做導(dǎo)線控制，在導(dǎo)線控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行宗地界址點(diǎn)的碎部測(cè)量。導(dǎo)線測(cè)量精度經(jīng)常受到起算控制點(diǎn)的精度、測(cè)站之間通視差的影響，而且需要大量的人力、物力和時(shí)間。RTK（Real Time Kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）技術(shù)的出現(xiàn)以及GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）接收機(jī)空間定位精度的不斷提高，GPS-RTK技術(shù)廣泛地在控制測(cè)量、地形測(cè)量、地籍測(cè)量、房產(chǎn)測(cè)量等方面。RTK技術(shù)與傳統(tǒng)地籍測(cè)量方法相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。GPS觀測(cè)不受天氣、時(shí)間、通視的影響。GPS測(cè)量的點(diǎn)位之間不存在誤差累積，避免了傳統(tǒng)地籍測(cè)量中由于邊長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)等原因帶來(lái)的誤差累積，提高了精度。由于RTK技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)處理所觀測(cè)的數(shù)據(jù)，并能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)出不合格的成果，大大提高了工作的效率。

1 GPS-RTK系統(tǒng)的組成

GPS-RTK系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、若干流動(dòng)站及無(wú)線電通訊系統(tǒng)三部分組成?；鶞?zhǔn)站包括GPS接收機(jī)、GPS天線、無(wú)線電通訊發(fā)射系統(tǒng)、供GPS接收機(jī)和外接電源及基準(zhǔn)站控制器等部分。流動(dòng)站由：GPS接收機(jī)、GPS天線、無(wú)線電通訊接聽(tīng)系統(tǒng)、供GPS接收機(jī)和無(wú)線電使用的電源及流動(dòng)站控制器等部分組成。

2 GPS-RTK地籍測(cè)量

2.1 基準(zhǔn)站觀測(cè)點(diǎn)位的選擇和設(shè)置

2.1.1 點(diǎn)位的選擇

基準(zhǔn)站的設(shè)立好壞，對(duì)GPS-RTK在地籍測(cè)量中起著決定性的作用，而且還關(guān)系到最終觀測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，所以基準(zhǔn)站的觀測(cè)點(diǎn)位的選擇應(yīng)該要做到把其安置在一個(gè)視野開(kāi)闊、無(wú)遮擋的點(diǎn)上，如在山頭或者是樓頂上，能看到周圍的沿地平線的高度角不小于15度以上的全部天空，而且還能滿足GPS在選點(diǎn)上的要求，以確保RTK在工作時(shí)候能接收到足夠的衛(wèi)星的數(shù)目。下面以南方S86型GNSS接收機(jī)為例，進(jìn)行說(shuō)明。

2.1.2 基準(zhǔn)站的設(shè)置。

在已知點(diǎn)上架設(shè)腳架，固定基座，嚴(yán)格對(duì)中整平后安放基準(zhǔn)站接收機(jī)，測(cè)量?jī)x器高。開(kāi)機(jī)，將接收機(jī)調(diào)整為基準(zhǔn)站模式，設(shè)置差分格式為RTCM3、設(shè)置電臺(tái)頻道。觀察DX和TX指示燈，TX燈閃表示基準(zhǔn)站向外發(fā)送數(shù)據(jù)，DX燈閃表示基準(zhǔn)站接收衛(wèi)星信號(hào)。

2.1.3 移動(dòng)站的設(shè)置

①將移動(dòng)站主機(jī)連接在碳纖對(duì)中桿上，將接收天線接在主機(jī)上，調(diào)節(jié)GPS接收機(jī)至移動(dòng)站模式。②打開(kāi)主機(jī)，主機(jī)開(kāi)始自動(dòng)初始化和搜索衛(wèi)星，當(dāng)達(dá)到一定的條件后，主機(jī)上的RX指示燈開(kāi)始1秒鐘閃1次，表明已經(jīng)收到基準(zhǔn)站差分信號(hào)。③打開(kāi)手簿，啟動(dòng)工程之星軟件。④設(shè)置文件保存路徑，新建工程和文件。工程→新建工程（橢球系名稱、投影參數(shù)設(shè)置、七參數(shù)設(shè)置），工程→選擇工程，工程→新建文件，工程→選擇文件。⑤連接儀器，搜索到移動(dòng)站對(duì)應(yīng)的接收機(jī)號(hào)，通過(guò)藍(lán)牙將移動(dòng)站和手簿連接在一起。設(shè)置→連接儀器→掃描→（選擇主機(jī)）連接。⑥電臺(tái)設(shè)置：工具→電臺(tái)設(shè)置→在“切換通道號(hào)”后選擇3→點(diǎn)擊“切換”。⑦設(shè)置移動(dòng)站參數(shù)：設(shè)置差分格式：RTCM3，設(shè)置天線高。

校正參數(shù)：基準(zhǔn)站架在已知點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)“工程之星”，選擇“基準(zhǔn)站架設(shè)在已知點(diǎn)”，點(diǎn)擊“下一步”，輸入基準(zhǔn)站架設(shè)點(diǎn)的已知坐標(biāo)及天線高，并且選擇天線高形式（斜高），輸入完后即可點(diǎn)擊“校正”。，檢查無(wú)誤后“確定”校正完畢。

2.2 目標(biāo)點(diǎn)測(cè)量

當(dāng)以上步驟設(shè)置完畢后，可以按鍵盤上的A鍵進(jìn)行目標(biāo)點(diǎn)測(cè)量，然后按Enter鍵保存。測(cè)量已有的點(diǎn)時(shí)，使碳素對(duì)中桿的水中氣泡對(duì)中，將手簿上測(cè)得的坐標(biāo)高程與原有的坐標(biāo)高程比較。

3 GPS-RTK在地籍測(cè)量中的測(cè)量誤差來(lái)源及精度分析

3.1 測(cè)量誤差來(lái)源

RTK定位的誤差，一般分為兩類：同測(cè)站有關(guān)的誤差和同距離有關(guān)的誤差。同測(cè)站有關(guān)的誤差：包括天線相位中心變化、多路徑誤差、信號(hào)干擾和氣象因素；同距離有關(guān)的誤差:包括軌道誤差、電離層誤差和對(duì)流層誤差。對(duì)固定基準(zhǔn)站而言，同儀器和干擾有關(guān)的誤差可通過(guò)各種校正方法予以削弱，同距離有關(guān)的誤差將隨移動(dòng)站至基準(zhǔn)站的距離的增加而加大，所以RTK的有效作業(yè)半徑是有限制的（一般為幾公里）。同距離有關(guān)的誤差的主要部分可通過(guò)多基準(zhǔn)站技術(shù)來(lái)消除，但是其殘余部分也隨著移動(dòng)站至基準(zhǔn)站距離的增加而加大。

3.2 精度的分析

RTK技術(shù)采用求差法降低了載波相位測(cè)量改正后的殘余誤差及接收機(jī)鐘差和衛(wèi)星改正后的殘余誤差等因素的影響，使測(cè)量精度達(dá)到厘米級(jí)。一般系統(tǒng)標(biāo)稱精度為平面精度為1cm+1ppm，測(cè)高精度為2cm+1ppm，此精度完全可以滿足地籍測(cè)量的要求。對(duì)RTK定位精度影響的主要因素包括信號(hào)遮擋的影響、距基準(zhǔn)站距離的影響和流動(dòng)站與基準(zhǔn)站兩點(diǎn)的相對(duì)高差的影響三個(gè)因素。

4 結(jié)語(yǔ)

GPS-RTK在地籍測(cè)量中與傳統(tǒng)測(cè)量方法相比，不僅大量的減少了人力、物力，而且還加快測(cè)量的進(jìn)度和成果的精度、質(zhì)量，給測(cè)繪行業(yè)的帶來(lái)了前所未有的發(fā)展。GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用使地籍測(cè)繪的精度、作業(yè)效率和實(shí)時(shí)性達(dá)到最佳的融合，極大的促進(jìn)了城鎮(zhèn)地籍信息系統(tǒng)的建設(shè)和管理。

[1]張述清,楊潤(rùn)書(shū),朱明.GPS-RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用研究[J]．昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007.32（2）：4-6,11

[2]梁會(huì)議，劉士寧．GPS-RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用[J]．地理空間信息.2009．7（4）：43-44．