GPS技術在地籍測量中的應用探討

許江濤

（河南工業和信息化職業學院，河南 焦作 454000）

地籍測量傳統測量方法是先采用全站儀做導線控制，在導線控制點的基礎上進行宗地界址點的碎部測量。導線測量精度經常受到起算控制點的精度、測站之間通視差的影響，而且需要大量的人力、物力和時間。RTK（Real Time Kinematic，實時動態）技術的出現以及GPS（Global Positioning System，全球定位系統）接收機空間定位精度的不斷提高，GPS-RTK技術廣泛地在控制測量、地形測量、地籍測量、房產測量等方面。RTK技術與傳統地籍測量方法相比，具有明顯的優勢。GPS觀測不受天氣、時間、通視的影響。GPS測量的點位之間不存在誤差累積，避免了傳統地籍測量中由于邊長過長等原因帶來的誤差累積，提高了精度。由于RTK技術能夠實時處理所觀測的數據，并能現場檢測出不合格的成果，大大提高了工作的效率。

1 GPS-RTK系統的組成

GPS-RTK系統由基準站、若干流動站及無線電通訊系統三部分組成。基準站包括GPS接收機、GPS天線、無線電通訊發射系統、供GPS接收機和外接電源及基準站控制器等部分。流動站由：GPS接收機、GPS天線、無線電通訊接聽系統、供GPS接收機和無線電使用的電源及流動站控制器等部分組成。

2 GPS-RTK地籍測量

2.1 基準站觀測點位的選擇和設置

2.1.1 點位的選擇

基準站的設立好壞，對GPS-RTK在地籍測量中起著決定性的作用，而且還關系到最終觀測結果的質量，所以基準站的觀測點位的選擇應該要做到把其安置在一個視野開闊、無遮擋的點上，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在選點上的要求，以確保RTK在工作時候能接收到足夠的衛星的數目。下面以南方S86型GNSS接收機為例，進行說明。

2.1.2 基準站的設置。

在已知點上架設腳架，固定基座，嚴格對中整平后安放基準站接收機，測量儀器高。開機，將接收機調整為基準站模式，設置差分格式為RTCM3、設置電臺頻道。觀察DX和TX指示燈，TX燈閃表示基準站向外發送數據，DX燈閃表示基準站接收衛星信號。

2.1.3 移動站的設置

①將移動站主機連接在碳纖對中桿上，將接收天線接在主機上，調節GPS接收機至移動站模式。②打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛星，當達到一定的條件后，主機上的RX指示燈開始1秒鐘閃1次，表明已經收到基準站差分信號。③打開手簿，啟動工程之星軟件。④設置文件保存路徑，新建工程和文件。工程→新建工程（橢球系名稱、投影參數設置、七參數設置），工程→選擇工程，工程→新建文件，工程→選擇文件。⑤連接儀器，搜索到移動站對應的接收機號，通過藍牙將移動站和手簿連接在一起。設置→連接儀器→掃描→（選擇主機）連接。⑥電臺設置：工具→電臺設置→在“切換通道號”后選擇3→點擊“切換”。⑦設置移動站參數：設置差分格式：RTCM3，設置天線高。

校正參數：基準站架在已知點時，啟動“工程之星”，選擇“基準站架設在已知點”，點擊“下一步”，輸入基準站架設點的已知坐標及天線高，并且選擇天線高形式（斜高），輸入完后即可點擊“校正”。，檢查無誤后“確定”校正完畢。

2.2 目標點測量

當以上步驟設置完畢后，可以按鍵盤上的A鍵進行目標點測量，然后按Enter鍵保存。測量已有的點時，使碳素對中桿的水中氣泡對中，將手簿上測得的坐標高程與原有的坐標高程比較。

3 GPS-RTK在地籍測量中的測量誤差來源及精度分析

3.1 測量誤差來源

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

3.2 精度的分析

RTK技術采用求差法降低了載波相位測量改正后的殘余誤差及接收機鐘差和衛星改正后的殘余誤差等因素的影響，使測量精度達到厘米級。一般系統標稱精度為平面精度為1cm+1ppm，測高精度為2cm+1ppm，此精度完全可以滿足地籍測量的要求。對RTK定位精度影響的主要因素包括信號遮擋的影響、距基準站距離的影響和流動站與基準站兩點的相對高差的影響三個因素。

4 結語

GPS-RTK在地籍測量中與傳統測量方法相比，不僅大量的減少了人力、物力，而且還加快測量的進度和成果的精度、質量，給測繪行業的帶來了前所未有的發展。GPS-RTK測量技術的應用使地籍測繪的精度、作業效率和實時性達到最佳的融合，極大的促進了城鎮地籍信息系統的建設和管理。

[1]張述清,楊潤書,朱明.GPS-RTK技術在地籍測量中的應用研究[J]．昆明理工大學學報，2007.32（2）：4-6,11

[2]梁會議，劉士寧．GPS-RTK技術在地籍測量中的應用[J]．地理空間信息.2009．7（4）：43-44．