GPS—RTK和全站儀相配合在城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中的應(yīng)用

王萌

摘 要：介紹了GPS-RTK和全站儀的特點(diǎn)及相互配合在城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK；全站儀；地籍測(cè)量

1、GPS-RTK的原理及技術(shù)特點(diǎn)

1.1GPS-RTK的原理

GPS-RTK是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定系統(tǒng)中的厘米級(jí)精度的三維定位結(jié)果。

1.2GPS-RTK的技術(shù)特點(diǎn)

1）GPS-RTK的誤差

GPS-RTK的誤差主要有兩類：一是同測(cè)站有關(guān)的誤差，如天線相位中心變化、多徑誤差、信號(hào)干擾和氣象因素的影響。其中多徑誤差是GPS-RTK定位測(cè)量中最嚴(yán)重的誤差。二是同距離有關(guān)的誤差，如軌道誤差、電離層誤差、對(duì)流層誤差，這些誤差都可以在作業(yè)中通過(guò)各種方法和有效措施予以消弱。

2）整周模糊值

確定整周模糊值的時(shí)間和可靠性，是GPS-RTK能否實(shí)時(shí)，準(zhǔn)確定位的關(guān)鍵。確定整周模糊值的時(shí)間和可靠性取決于4個(gè)因素：接收機(jī)類型（一般雙頻機(jī)比單頻機(jī)快），所觀測(cè)衛(wèi)星的個(gè)數(shù)，移動(dòng)站至基準(zhǔn)站的局里，GPS-RTK的軟件質(zhì)量。

3）數(shù)據(jù)鏈

進(jìn)行GPS-RTK測(cè)量時(shí)，移動(dòng)站需要實(shí)時(shí)地接收基準(zhǔn)站播出的差分信息，才能求待定點(diǎn)的位置。目前在測(cè)繪領(lǐng)域利用GPS-RTK技術(shù)測(cè)量時(shí)都采用UHF電臺(tái)播發(fā)差分信號(hào)。其最大傳輸功率距離是由接收天線的高度，地球曲率半徑及大氣折射等因素決定的。因此在城區(qū)，山地，森林等地區(qū)進(jìn)行GPS-RTK測(cè)量時(shí)其成果質(zhì)量和作業(yè)效率將受到一定的影響，有時(shí)甚至無(wú)法工作。

2、GPS-RTK和全站儀相互配合測(cè)圖實(shí)例

以石家莊市藁城區(qū)崗上鎮(zhèn)農(nóng)村地籍測(cè)量（1：500）實(shí)踐為例

2.1測(cè)區(qū)情況

藁城區(qū)位于河北省會(huì)石家莊市區(qū)東部。地理位置為北緯37°51′～38°18′、東經(jīng)114°38′～114°58′之間。藁城區(qū)總面積約812平方千米。全市人口約76萬(wàn)，藁城區(qū)交通便捷，有三〇七國(guó)道、石黃高速公路、石德鐵路橫穿市域，市區(qū)距民航機(jī)場(chǎng)30公里，距京深高速公路15公里，地理位置優(yōu)越。崗上鎮(zhèn)位于藁城區(qū)西部，距縣城12公里，307國(guó)道從鎮(zhèn)北穿過(guò)，交通便利，鎮(zhèn)面積約為一平方公里，整個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)無(wú)高大建筑和高壓設(shè)備，利于GPS-RTK作業(yè)。

2.2已有資料分析

測(cè)區(qū)附近有GPS四等點(diǎn)ST4、ST、G047，2004年10月由中國(guó)華北冶建公司測(cè)繪隊(duì)測(cè)定，精度符合要求，可直接以GPS四等點(diǎn)作為起始點(diǎn)，用GPS-RTK技術(shù)布設(shè)一級(jí)GPS點(diǎn)。

2.3作業(yè)依據(jù)和設(shè)備

作業(yè)依據(jù)有：《城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)范》（1993年國(guó)家土地管理、1993年江蘇省土地管理局）、《地籍圖圖式》（1994年國(guó)家測(cè)繪局）、《地籍測(cè)繪規(guī)范》（1994年國(guó)家測(cè)繪局）、CJJ8-99《城市測(cè)量規(guī)范》。采用的儀器設(shè)備有：南方測(cè)繪儀器公司生產(chǎn)的靈銳S80一體化藍(lán)牙GPS-RTK兩臺(tái)套，拓普康全站儀一臺(tái)，測(cè)圖軟件CASS9.1，電腦兩臺(tái)等。作業(yè)前儀器均通過(guò)檢測(cè)，性能和精度均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4作業(yè)組織安排

根據(jù)當(dāng)前擁有的儀器設(shè)備，結(jié)合測(cè)區(qū)地形特征，作業(yè)分工如下：1）用GPS-RTK布設(shè)一級(jí)GPS控制點(diǎn)，布設(shè)的點(diǎn)位密度以直接滿足地籍細(xì)部測(cè)量為宜。2）用GPS-RTK技術(shù)測(cè)量測(cè)區(qū)內(nèi)的道路、管線、球場(chǎng)、外圍圍墻等。3）建筑物、界址點(diǎn)和其它用GPS-RTK采集有困難的地形地貌用全站儀采集。

2.5 GPS-RTK控制測(cè)量

直接以GPS四等點(diǎn)作為起始點(diǎn)，用GPS-RTK技術(shù)布設(shè)一級(jí)GPS導(dǎo)線點(diǎn)25個(gè)，每個(gè)GPS點(diǎn)至少與兩個(gè)相鄰的GPS點(diǎn)通視，充分滿足地籍細(xì)部測(cè)量要求。靈銳S80一體化藍(lán)牙GPS-RTK的平面精度為2cm，滿足一級(jí)導(dǎo)線精度要求。

2.6地籍細(xì)部測(cè)量

GPS-RTK采點(diǎn)必須保持凈空，不能有遮擋，以使其能夠接收到高度角大于15度，5顆的有效衛(wèi)星，并使衛(wèi)星幾何圖PDOP<6.因此在建設(shè)用地，除建筑物外，基本可以全部用GPS-RTK采集碎步點(diǎn)。對(duì)于老宅基地，因其建筑物較為密集，則用全站儀直接在控制點(diǎn)上采集碎步點(diǎn)

2.7內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

外業(yè)數(shù)據(jù)采集完畢后，將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上用南方CASS9.1軟件直接編繪地籍圖、生成宗地圖、量算面積、匯總統(tǒng)計(jì)。

3、結(jié)論

通過(guò)利用GPS-RTK與全站儀配合進(jìn)行地籍測(cè)繪，可得出如下結(jié)論：1）作業(yè)效率高。流動(dòng)站采集1個(gè)碎步點(diǎn)僅5秒左右，即使是做一級(jí)GPS控制點(diǎn)，其作業(yè)半徑可達(dá)幾公里，無(wú)需遷站。用常規(guī)儀器測(cè)量時(shí)需先布控制網(wǎng)，然后布設(shè)圖根控制點(diǎn)，再用全站儀架站采集碎步點(diǎn)。全站儀采集碎步點(diǎn)時(shí)需多次遷站，且受通視情況、距離的限制，極大的影響的作業(yè)效率。用傳統(tǒng)的方法測(cè)量該測(cè)區(qū)外業(yè)工作需要7個(gè)工作日，而用GPS-RTK與全站儀配合進(jìn)行作業(yè)僅需3個(gè)工作日（GPS-RTK作業(yè)1個(gè)工作日，全站儀作業(yè)2個(gè)工作日）。2）測(cè)量精度高、點(diǎn)位精度分布均勻。GPS-RTK測(cè)量沒(méi)有誤差積累，其平面精度可達(dá)2-3cm，完全滿足地籍測(cè)圖和控制精度要求。3）降低生產(chǎn)成本。在實(shí)際工作中GPS-RTK和全站儀配合使用，不需要布設(shè)控制點(diǎn)，縮短了作業(yè)時(shí)間，節(jié)約了人力物力。

參考文獻(xiàn)：

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