浅谈RTK技术在地籍测量中的应用

作者:未知

  摘要:近年来,随着计算机互联网信息技术的革新与变化,测绘技术也随之发生了翻天覆地的变化,RTK技术就是最新的一种地籍测量技术。本文中,笔者立足于自身工作实际,对RTK技术在地籍测量中的应用展开研究。
  关键词:地籍测量;RTK;实际应用;测量分析
  1 RTK技术
  1.1 RTK的技术原理
  RTK技术是一种伴随着计算机信息技术的革新而出现的一种新型的定位技术,主要被应用于地籍测量领域中。RTK技术的原理实质上是基于载波相位观测实现实时动态化的定位。相比于其他的测量技术,RTK技术的定位精度比较高,能够实现cm级别。在RTK的实际应用中,基准站是重要的相关作业设备,其工作原理为连接相关链接后实现观测数据的实时传输。基准站将传输数据输送至移动站,由移动站负责将接收到的观测数据收集起来后形成GPS观测数据,在系统内部组建成差分观测值进行进一步的处理,并给予cm级的定位结果,整个过程全程实时,处理速度甚至不需要1s。当然,移动台作为移动设备可以处于运动状态也可以处于静止状态,具体需要根据测量的需要进行部署。另一方面,固定点的初始化后可以直接进入动态作业,也可以直接动态作业开机,相关型号的设备甚至可以实现动态环境下的整周模糊的搜索求解,并在未知数解固定后实现每个历元的实时处理。相关文献指出,只要能保持四个以上的卫星相位观测值的跟踪,移动台即可完成cm级的定位。一般情况下,基准机站部署在固定的已知点上,其可以跟踪GPS码和对载波相位进行测量,数据的发送则通常通过无线电遥测通信链路。
  1.2 RTK的关键技术和测量方法
  RTK系统能够快速求解整周模糊,并通过重测RTK测量链的比较复核实现对其成果质量的控制。而如上述所言,基准站到移动站之间的数据实时通信也保障了数据的快速传输,与此同时RTK在实时测量时能够立即给出当地坐标系,实现坐标的平面转换和高程拟合转换。当然,为了防止多路径效应对通信链路的不良影响,作业环境应当保证较好的电磁环境,并且将站点部署在卫星信号较好的地理位置上,周围最好无高度角超过10°的障碍物。RTK主要的测量方法可以有无转换法和参数法。前者直接利用接收机在基准站和移动站上接收WGS-84和对应的当地坐标结合设计好的数学模型进行转换。而基准站此时不再需要部署于固定点上,可以通过不同的转换法对一定数量的测量已知点进行数据校正得出其坐标,比较之下如若差值不大则可以直接观察其他控制点,获得完整坐标。参数法在实际工作中则通过WGS-84和当地坐标进行键入转换,或对输入的静态观测平差进行参数转换。实现上在已知的三个点上分别设置一个基准站和两个观测点,将基准坐标、高程和坐标转换等参数进行GPS手簿的键入,通过实测精度和预算精度的比较,手簿将提示测量人员进行作业。记录完成的实际测量坐标、高程及记录精度将全部记录到手簿中。
  2 RTK技术在地籍测量中的应用
  2.1地籍測量中的RTK
  地籍测量主要测量是地块界线点的坐标测量,并将地块及其附着物的位置、利用情况以及面积等尽可能精确地绘制在图纸上或记录在表册中。其在工作实际中主要包括对数据集的收集、对地籍图的绘制以及地籍册的创建。相关文献将其分为主要的两种,包括静态地籍测量和动态地籍测量。前者主要通过接收卫星数据实现目标的三维定位,后者则通过卫星系统对已知的三维坐标进行地面放样。在实际工作中,RTK在地籍测量中主要包括控制测量、地形测量和界址点放样测量。
  控制测量不同于传统静态测量(在作业测量完成后对不符合精度要求的测量结果进行返测)测量可以同时接受来自基准站和卫星的测量数据并同时计算出整周未知数和用户坐标,及时校正不符合规定的数据,提高整体的作业效率;地形测图则主要包括对用地数据的测量、对土地利用率的测量以及对违法用地的测量。采用RTK技术,用户只需要在待测点上停留1-2s,并与此同时输入特征编码,完成整个区域测试后利用计算机软件即可实现整幅测量图的输出;界址点放样测量则主要用于建设勘测定界。其可以将预先设定好的点在实际位置中标注出。利用RTK技术放样可以将预先设定好的坐标输入到电子手簿,通过GPS提醒放样位置实现外放作业的工作效率。
  2.2应用实例
  在应用中,文章测量区域为40平方公里,主要的地形地貌为丘陵地带、农村居民点。测量地域有足够的GPS点。测量通过Trimble5800双频GPS接收机进行,其RTK水平精度为±基线长度×1PPM+10MM,垂直精度为±基准长度×IPPM+20MM。在已知的控制点上部署基准站并输入相应的坐标转换参数,并同时设置相应的同级以上的控制点,点位互差控制在4厘米以内以用于检验当基准站的RTK数据正确性。而在移动站上手簿的设置参数为:高程收敛精度小于2厘米;GPSRTK观测采样间隔为1秒,观测历元为200个,移动台观测有效卫星大于6个;控制点单侧观测平面收敛精度小于1厘米。通过全站仪对上述RTK的测量效果进行对比发现,点间距离最大差值为±0.03M,最小差值为±0.002M,最大高程误差为±0.036M,最小高程误差为±0.001M。在实际工作中,这种精度已经可以较好满足地籍测量的工作要求。
  当然,作为地籍测量中的关键,RTK在地籍细部的测量上可以较为真实地反映每宗土地的权属界址点、位置以及形状等多个地籍要素。根据相关的要求,城镇街道外围界址点及街坊内部的地址点的误差允许范围为10厘米,而其隐蔽的界址点和农村界址点的间距距离误差允许范围为15厘米。作为地籍测量的核心,界址点测量的精度将直接影响地籍调查成果的质量。RTK在GPS点符合技术要求的前提下可以提高地籍测量的精度和效率。对于GPS覆盖不够的情况则使用全位仪进行测量,采用极坐标和解析交会等方法可以快速实现地籍细部的测量完成地籍测量的全部工作。
  3结束语
  RTK作为新兴的地籍测量技术之一,能够减少地籍测量的费用、提高地籍测量效率和缩短测量周期,对于地籍测量工作量的减少和数据的精度提升有着不可或缺的作用。随着国产GPSRTK设备的进一步普及,RTK成为测绘人员广泛使用的地籍测量手段之一。文章从RTK的技术原理出发,对RTK技术在地籍测量的应用进行探讨,并给予实例进行浅析,为相关地籍测量提供一种参考。
  参考文献:
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  (作者单位:辽宁万朋测绘地理信息科技开发有限公司1
  中国华西工程设计建设有限公司沈阳分公司2)
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