GPS—RTK技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

連鵬

摘 要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快，使得城市基礎(chǔ)設(shè)施及工程建設(shè)也隨之蓬勃發(fā)展。新形勢(shì)下，現(xiàn)代化的測(cè)量技術(shù)逐漸興起，其中GPS-RTK技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于各項(xiàng)測(cè)繪活動(dòng)中，并日益凸顯了其重要性。在城市建設(shè)和國(guó)土資源管理工作中，地籍測(cè)繪是十分重要的內(nèi)容，GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于地籍測(cè)繪項(xiàng)目，正逐漸被測(cè)繪業(yè)內(nèi)人士和土地管理人員所關(guān)注和重視。本文就GPS-RTK測(cè)量技術(shù)原理及其在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK；地籍測(cè)繪；應(yīng)用

國(guó)土資源信息化建設(shè)進(jìn)度加快，地籍測(cè)繪技術(shù)要求也逐漸提高，尤其是地籍測(cè)量技術(shù)精度和準(zhǔn)確性的提高，關(guān)系到土地確權(quán)、土地糾紛處理、勘測(cè)定界等土地利用活動(dòng)的方方面面，也關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步長(zhǎng)足發(fā)展。以往的地籍測(cè)量方法效率低、成本消耗大、作業(yè)的強(qiáng)度大，已經(jīng)與當(dāng)前的地籍管理工作要求不相適應(yīng)。GPS-RTK技術(shù)作為新型的測(cè)量技術(shù)，具有操作靈活、準(zhǔn)確度高，運(yùn)算速度快等特點(diǎn)，將大大有助于提高地籍測(cè)繪的精度以及地籍管理的工作效果。

一、GPS-RTK技術(shù)概念

GPS的全稱是全球定位系統(tǒng)，其構(gòu)成部分主要有空間、地面控制以及用戶設(shè)備等幾方面[ 1 ]，全球定位系統(tǒng)作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是當(dāng)前發(fā)展最為完善的，在社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域中已被廣泛應(yīng)用。GPS-RTK技術(shù)以GPS為基礎(chǔ)和前提，它能夠?qū)⒘鲃?dòng)站在指定坐標(biāo)中的三維定位結(jié)果準(zhǔn)確快速的反映和提供出來(lái)，其精度能夠達(dá)到厘米級(jí)。

二、GPS-RTK測(cè)繪技術(shù)的基本原理

RTK是在固定的基準(zhǔn)站中架設(shè)GPS接收機(jī)，連續(xù)觀測(cè)衛(wèi)星，通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備將觀測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送給流動(dòng)站，保證數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性。在接收GPS信號(hào)時(shí)，流動(dòng)站需要對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合相對(duì)定位的原則保證三維坐標(biāo)和精度能夠準(zhǔn)確的顯示在流動(dòng)站中。利用RTK進(jìn)行定位，使誤差減到最小，促進(jìn)了地籍測(cè)繪成果應(yīng)用精度的提升。RTK地籍測(cè)繪由固定站和用戶觀測(cè)站構(gòu)成，要將基準(zhǔn)站架設(shè)在已知點(diǎn)上，進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)，觀測(cè)的位置要在測(cè)區(qū)的中間，并保證這一位置不被高建筑、樹木等遮擋。與周邊高壓線的距離需要超過(guò)50米，并且不能有干擾物體存在。流動(dòng)站在待測(cè)點(diǎn)上進(jìn)行架設(shè)，與基準(zhǔn)站共同接收信號(hào)。通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備，基準(zhǔn)站將觀測(cè)的結(jié)果發(fā)送給流動(dòng)站，流動(dòng)站接收到信息后，與GPS觀測(cè)值進(jìn)行差分平差處理[ 2 ]，保證獲得精確的三維坐標(biāo)以及測(cè)繪信息。

三、GPS-RTK在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

（一）GPS地籍控制網(wǎng)布設(shè)

布設(shè)GPS地籍控制網(wǎng)需要做好基準(zhǔn)設(shè)計(jì)、點(diǎn)位選擇以及觀測(cè)數(shù)據(jù)處理三方面的工作。

控制網(wǎng)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)工作主要涉及位置、尺度及方向等方面，通常需要利用整體平差的計(jì)算方法確定控制網(wǎng)基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)GPS地籍控制網(wǎng)基礎(chǔ)時(shí)，最重要的就是要明確控制網(wǎng)位置基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以將控制網(wǎng)中的點(diǎn)作為坐標(biāo)值，并做好固定工作，也可以使所有點(diǎn)都不固定，而是通過(guò)自由網(wǎng)穩(wěn)擬平差的方法來(lái)確定控制網(wǎng)的位置基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，通過(guò)最小約束法對(duì) GPS控制網(wǎng)進(jìn)行平差，不會(huì)對(duì)整個(gè)控制網(wǎng)的定向和尺度產(chǎn)生影響，并且平差之后控制網(wǎng)的方向、尺度、精度基本上都是一致的，但控制網(wǎng)的位置及點(diǎn)的精度卻是不一樣的。

點(diǎn)位的選擇比較簡(jiǎn)單，主要是利用GPS進(jìn)行測(cè)量，不需要各個(gè)測(cè)站間相互通視，控制網(wǎng)的網(wǎng)型結(jié)構(gòu)具有一定的靈活性。在GPS控制網(wǎng)中，測(cè)量的結(jié)果與點(diǎn)位的選擇具有一定的關(guān)聯(lián)，因此在選擇點(diǎn)位時(shí)，需要明確測(cè)區(qū)的地理情況以及標(biāo)志點(diǎn)的分布信息等，使選擇的觀測(cè)點(diǎn)最大程度的滿足要求。選擇點(diǎn)位時(shí)，需要做好對(duì)空通視，盡量與電視塔、發(fā)射天線等設(shè)備保持一定的距離，也不宜將點(diǎn)位布設(shè)在大水域斜坡上。

在使用GPS技術(shù)測(cè)量時(shí)，要先預(yù)處理原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算各基線向量，然后同步觀測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校隊(duì)，保證觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。預(yù)處理數(shù)據(jù)后，要根據(jù)處理結(jié)果，平差計(jì)算，以此確定觀測(cè)量。

（二）GPS-RTK地籍細(xì)部測(cè)量

GPS-RTK技術(shù)的測(cè)量精度高、時(shí)間短，在公路沿線、農(nóng)村、郊區(qū)等地籍細(xì)部測(cè)量中應(yīng)用廣泛。進(jìn)行地籍細(xì)部測(cè)量是地籍調(diào)查的重要工作，其工作內(nèi)容是以地籍平面控制測(cè)量作為前提，按照《地籍調(diào)查規(guī)程》及相關(guān)調(diào)查規(guī)程，測(cè)定特定宗地的權(quán)屬界址點(diǎn)、線、形狀、位置等。其測(cè)量精度要求為：街坊外圍界址點(diǎn)及街坊內(nèi)明顯界址點(diǎn)，相鄰界址點(diǎn)間距允許誤差控制在10cm的范圍內(nèi)，困難地區(qū)或街坊內(nèi)部隱藏界址點(diǎn)的測(cè)量誤差控制在15cm的范圍內(nèi)[ 3 ]。界址點(diǎn)測(cè)量是地籍測(cè)量的核心部分，與地籍調(diào)查結(jié)果甚至土地產(chǎn)權(quán)的確認(rèn)有著密切的聯(lián)系。在界址點(diǎn)測(cè)量中使用GPS-RTK技術(shù)，能夠在很大程度上保證較高的測(cè)量精度。如果界址點(diǎn)測(cè)量地點(diǎn)無(wú)法接收到GPS信號(hào)，可以配合或結(jié)合使用測(cè)距儀、全站儀等相應(yīng)測(cè)量?jī)x器，具體開展地籍細(xì)部測(cè)量工作，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和精度。

（三）建設(shè)用地勘測(cè)中應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)

RTK是GPS技術(shù)的新發(fā)展，使用RTK技術(shù)能夠?qū)y(cè)量點(diǎn)指定坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)提供，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的處理；且RTK測(cè)量比較靈活、準(zhǔn)確性高、測(cè)量速度較快，能夠促進(jìn)測(cè)量效率的提升，能夠滿足建設(shè)用地勘測(cè)精度的實(shí)際需要。因此在建設(shè)用地的勘測(cè)過(guò)程中，可以使用RTK實(shí)時(shí)測(cè)量界樁位置，明確土地的使用范圍，計(jì)算用地面積。還可以利用RTK進(jìn)行勘測(cè)定界放樣，使用地勘測(cè)的程序得以簡(jiǎn)化，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)量放樣的不足。此外，RTK還能夠動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)土地的使用情況，使監(jiān)測(cè)的精度得以提升，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)目標(biāo)，促進(jìn)地籍管理工作的順利推進(jìn)。

四、結(jié)語(yǔ)

GPS-RTK技術(shù)具有靈活性好，測(cè)量的精度高、運(yùn)算過(guò)程快等特點(diǎn)，在地籍測(cè)繪工作中正逐漸發(fā)揮重要作用，促進(jìn)了地籍管理工作效果的全面提升。未來(lái)，GPS-RTK技術(shù)不斷發(fā)展，必將為我國(guó)的地籍測(cè)繪和國(guó)土管理提供更好的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉英，張峰松.GPS-RTK技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2015，13：28-29.

[2] 張利生，徐麗婭.地籍測(cè)繪中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013，24：102.

[3] 黎勇.GPS-RTK在地籍測(cè)繪中有關(guān)應(yīng)用的思考[J].科技展望，2014，09：22+24.