摘要：目前，由于GPS技術在地籍測量中具有布點靈活、全天候觀測、觀測及計算速度快、精度高等優點，在國內各省市的城鎮地籍測量中得到廣泛應用。為此，本文作者就傳統地籍測繪和RTK技術作比較，同時通過實例就RTK技術在地籍測量中的精度及優勢進行了闡述。
　　關鍵詞：地籍測量，精度，GPS，RTK
　　
　　0前言
　　在地籍測繪中RTK技術與傳統方法相比,具有明顯的優勢。由于GPS測繪不受天氣、時間的影響各點之間不存在誤差累積,避免了傳統地籍測繪中由于邊長過長等原因帶來的誤差累積,提高了精度。利用RTK技術能夠成功地在現場就發現不合格的測繪成果,提高了效率。傳統地籍測繪的數據坐標轉化,必須等到事后處理,而RTK技術具有實時將一個坐標系統精確地轉換到一個特殊坐標系統的能力。
　　1RTK技術在地籍測量中實現的關鍵
　　在地籍測量中,進行RTK定位時,基準站把觀測值及測站已知坐標通過數據鏈發送到移動站,移動站不僅采集GPS觀測數據,而且通過數據鏈接收到基準站數據,并在移動站上形成差分觀測值后,實時求出移動站厘米級精度坐標。移動站可處于靜態,也可處于動態,可以在一個固定點上進行初始化后進入動態工作,也可以在動態條件下進行初始化。其主要的關鍵技術如下：
　　○1RTK系統采取了快速算法,能夠快速準確地求解出整周模糊度。常用的方法有模糊度函數法、FARA法和組合搜索技術。但是有時候會因為初始過程中的各種誤差導致整周模糊度求解的結果不可靠。這時就需要對RTK的成果質量進行控制,利用重測RTK的測量鏈比較復核。
　　○2RTK定位要求基準站實時向移動站發送信息,數據傳輸速度一般不低于9600bit。數據鏈拉得遠,可以減少參考點的設立和避免頻繁轉站;數據鏈健,GPS初始化運行的時間會明顯減少,提高工作效率。
　　○3RTK測量是在WGS284坐標系中進行的,而地籍測量是在當地坐標或者54坐標上進行的,RTK是用于實時測量的,要求立即給出當地的坐標或者54坐標,因此,坐標轉換工作更顯重要。在工程應用中經常遇到當地任意坐標,一般使用平面轉換和高程擬合的方法。平面轉換模型為:
　　X1X0cosθsinθΔX1
　　=+(1+m)
　　Y1LocalY0-sinθcosθΔY184
　　式中,Xi、Yi是當地坐標系測量點坐標,X0、Y0是平移參數,m是兩個坐標系的尺度比差,ΔXi、ΔYi是WGS284的投影坐標差。此計算模型至少需要2個公共點。
　　高程擬合有曲線擬合、平面擬合和曲面擬合等多種模型。為了提高精度,最好選2個以上均勻分布于測區的點利用最小二乘來求解轉換參數,做到能有效控制測區以及保證足夠的精度。為了校驗參數的精度和準確性,還可以選用幾個點不參與計算,代入公式起校驗作用。也可利用Bursa模型解求7個轉換參數來進行坐標轉化。如果測區的范圍不大,可不考慮7個參數中尺度比和旋轉參數時,可現場求定3個平移參數,得到滿足一定精度要求的轉換參數。
　　○4參考點的選擇和建立。參考點的位置應該滿足的條件是:有正確的已知的坐標;應該在地勢較高而且交通方便,天空較為開闊,周圍無高度角超過10°的障礙物,有利于衛星信號的接收和數據鏈發射的位置;為防止數據鏈的丟失以及多路徑效應的影響,周圍無GPS信號的發射物、無高壓線、電視臺、無線電發射臺、微波臺等干擾源;應選擇土質堅實、不易破壞的位置。
　　2RTK技術用于地籍控制測量
　　現在RTKGPS測量定位誤差一般為10mm+1×10-6根據控制測量規范要求Ⅰ級導線點的點位誤差為±5cm,從理論上分析利用RTKGPS測量完全能滿足地籍Ⅰ、Ⅱ級導線控制測量和圖根控制測量的要求。
　　在市東郊的RTK地籍控制測量中,該測區屬城市邊緣,地勢平緩,無高大建筑物,由于有果樹、灌木和房屋阻擋,用全站儀布導線則難以通視,又由于工期緊迫,所以采用RTK(1+1)進行測量�？紤]到作業半徑小于5km,而已知點較少,采用了2個點求3個參數進行坐標轉換,再到3km外2個已知點上檢核,誤差小于0.02m,可以滿足要求。流動站由一個測量員操作,兩天時間就完成了50個5″點和圖根點的測量。為了檢核精度與靜態GPS測量進行了比對,靜態測量點位誤差小于0.011m,高程誤差為0.010m。點位精度比較結果如表1所示,可以看出RTK的精度完全滿足測量的要求。
　　　　
　　表1點位精度比較/m
　　在具體工程中,可以根據測區的實際情況,靈活地布點,得到高精度的圖根地籍控制網這樣就能夠保證界址點坐標,的精度。界址點精度有了保證,地籍圖的精度也就有了保證。同時,利用RTK技術還能夠在交通或者地形條件不好等測量有困難的地方進行GPS聯測。若測區為相互獨立的A,B兩測區,A測區已測,B測區未測。應用RTK技術,就可以在A測區內一點上建立基準點,不必在兩測區中間設計連接點,通過A測區上的已測點直接傳遞到B測區。
　　3RTK技術用于地籍碎步測量
　　與采取全站儀相比,采用RTK技術在地籍碎步測量中也具有非常突出的優勢：
　　采點速度快,因為解算速度已達到20Hz,一般用1Hz,即每秒鐘就可以記錄一組觀測數據,所以初始化完成后單點采集的時間幾乎可以忽略不計。
　　作用范圍廣,減少做控制和換站的工作量。一般在沿基準站方向阻擋較少的地區,RTK作用半徑可達十幾公里。多臺接收機可以同步工作,而且相互不影響,也無誤差的積累。實踐證明,在相同的時間內,一臺流動站大約是一臺全站儀工作效率的2倍。
　　實現單人操作,節省勞動力。在保證基準站安全的前提下,每臺流動站只需要一人。
　　RTK定位方式在碎步測量上也有其不足之處。它雖然不要求流動站與基準站通視,但是要求GPS接收機的衛星信號接收天線對天通視,在測量建筑物、構筑物、林帶時往往無法靠近被測地物而無法測量，這就需要全站儀等光學儀器的配合使用。
　　利用RTK技術應當注意的幾個問題：
　　○1用距離有限,RTK測量在解算整周模糊度時,需要一個近似的估值,該估值是以相位常規差分測量得到的,作用距離太大時,該估值就大,有可能在運動狀態下無法搜索到可靠的整周數解,導致作用距離有限,一般要得到厘米級的精度,基準站和流動站的距離不能超過20km,要得到亞米級的精度作用距離就不能超過50km。
　　○2基準站與移動站必須在所有測量時間內維持4顆以上公共衛星連續鎖定。
　　○3在應用實時動態GPS進行測量的時候,可能會出現信號受阻擋、衛星信號中斷、衛星失鎖等現象。這時GPS能夠自動重新進行初始化,在初始化的過程中,精度將會降低到常規差分GPS的精度。為了保證測繪成果的質量,有時初始化成功以后,還需要重測附近的點來檢核初始化結果是否正確。
　　○4利用實時動態GPS進行控制測量所作的控制點時,兩點間最好通視,以方便全站儀等其他儀器的聯測。
　　4結束語
　　應用RTK技術,使得地籍測繪的精度、作業效率和實時性達到最佳的融合。隨著數據傳輸能力的增強,數據的穩健性,抗干擾性水平和軟件水平的提高,傳輸距離的增加,RTK技術將在地籍測量和其他領域得到更廣闊的應用。
　　
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