GPS技術在地籍測量中的應用

許江濤

（河南工業和信息化職業學院，河南　焦作　454000）

GPS技術在地籍測量中的應用

許江濤

（河南工業和信息化職業學院，河南焦作454000）

通過介紹GPS-RTK在地籍測量中基準站的點位選擇、設置以及流動站的設置，分析GPS-RTK技術在地籍測量中測量誤差的來源，并對觀測結果的精度給予分析，以期為土地登記、核發證書提供依據，滿足土地管理部門和其他國民經濟建設部門的需要。

GPS；RTK；地籍測量

地籍測量是土地管理工作的重要基礎，其以地籍調查為依據，以測量技術為手段，從控制到碎部，精確測出各類土地的位置與大小、境界、權屬界址點的坐標、宗地面積及地籍圖，從而滿足土地管理部門和其他國民經濟建設部門的需要。地籍測量是在權屬調查的基礎上，運用測繪科學技術測定界址線的位置、形狀、數量、質量，并計算面積，繪制地籍圖，為土地登記、核發證書提供依據。

地籍測量的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［1］。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，使GPS-RTK技術廣泛地應用在控制測量、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，提高了測量精度。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，大大提高了工作效率［2］。

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、外接電源和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、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

基準站的設立好壞，對GPS-RTK在地籍測量中的應用起著決定性的作用，而且還關系到最終觀測結果的質量。所以，基準站的觀測點位應安置在一個視野開闊、無遮擋的點上（如山頭或樓頂上），能看到周圍沿地平線的高度角不小于15°以上的全部天空，而且還要滿足GPS的選點要求，以確保RTK在工作時能接收到足夠的衛星數目。下面以南方S86型GNSS接收機為例進行說明。

2.1.1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。開機后，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。

2.1.2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 s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。測量已有點時，使碳素對中桿的水中氣泡對中，對比手簿上測得的坐標高程與原有的坐標高程。

注意事項：在RTK測量時，要按照測量規范，流動站和基準站盡量在5 km范圍內。基準站應架設在視野開闊，視場15°以內沒有障礙物的已知點上，若在丘陵山區，基準站盡量架設在高處，使得基準站發射的信號能被流動站接收到。若已知點難以滿足作為基準站的需要，可以將基準站架設在位置點上，校正時選擇“基準站架設在未知點”，找3個已知點進行校正。

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，以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1 cm+1 ppm，測高精度為2 cm+ 1 ppm，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3個因素。

4　結語

GPS-RTK在地籍測量中與傳統測量方法相比，不僅大量地減少了人力、物力，而且還加快了測量的進度和成果的精度、質量，給測繪行業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，極大地促進了城鎮地籍信息系統的建設和管理。

GPS-RTK技術應用于地籍測量，無論從定位精度還是作業效率看，都是可行的，而且也拓寬了GPS測量技術的應用領域；GPS-RTK應用于地籍測量有其他儀器不能比擬的優點；RTK技術可實時地測定界址點位置并能達到要求的厘米級精度，從而確定土地使用界限范圍，計算宗地權屬面積。

［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.

P228.4；P271

A

1674-7909（2016）02-85-2