GPS-RTK技术在地籍测量中的应用研究

GPS-RTK技术在地籍测量中的应用研究

(阳泉市国土资源勘测队,山西省阳泉市045000)

摘要:随着我国经济的发展,科学的进步,GPS-RTK技术在地籍测量中开始得到应用。该技术具有精度高以及时效性强的优点,在我国的地籍测量中发挥着越来越重要的作用,得到相关技术人员的一致认可以及好评。本文主要对GPS-RTK技术在地籍测量中的应用加以分析研究,从地籍测量、GPS-RTK技术等方面加以分析,从而为相关人员提供参考,促使地籍测量工作效率以及测量数据真实性提高。

关键词:GPS-RTK技术;地籍测量;应用研究

一、GPS-RTK技术及其基本原理

GP8RTK(RealTimeKinematic,实时动态)技术是在GP8基础上发展起来的,能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GP8定位测量方式,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图、各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。其工作原理是将一台GP8接收机安装在已知点上对GP8卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相应观测量的同时,也通过流动站电台接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量;流动站的GP8接收机再利用OTF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。这种测量方法的关键是求解起始的整周模糊度即初始化,并能始终保持。因此RTK测量除要求有足够数量的卫星(一般至少5颗才能达到地籍测量精度)和卫星具有较好的几何分布外(PDOP值应小于8),还要求基准站与流动站间的数据通讯必须良好,即“微波通视”。

二、GPS—RTK的操作流程

1、建立一个项目(参数设置、编译控制点)。项目不要存储在“主内存”里,以免“软复位”时丢失数据

2、基准站设置:第一步编辑点号,输入相应坐标,读当前WGS-84坐标;第二部设置基准站,注意:必须保证基准站WGS-84坐标和控制点所对应的WGS-84坐标在同一个WGS-84坐标系统内。

3、流动站设置:第一步设置相应参数;第二部将仪器的工作模式设为RTK流动站模式,建立差分关系,让流动站认知基准站的已知位置;第三部设置基准站电台。

4、求解转换参数:

求取转换参数的方法主要有如下几种:

a、控制点联测求(常用):使用控制点的WGS-84坐标和地方坐标两套坐标建立关系求得。

b、人工输入转换参数:使用已知的转换参数。

c、地图投影确定转换参数:使用已知的投影方式,从而确定转换参数。

注意:使用方法b和c时基准站的坐标必须放在已知点上,而且基准站的WGS-84坐标必须是已知的地方坐标通过已知的转换参数和投影方式反算得到。

三、GPS-RTK技术在地籍测量中的应用探讨

1.选定基准站

基准站是该测量技术的重要的一部分,选定基准站从而保障测量能够顺利进行。针对于基准站的选择主要注意的事项包括三点:首先,应当确定基准站高度。一般来讲,基准站是通过天线电台发射数字信号的,因此,为了防止信号被建筑物阻碍,应当保障该基准站具有足够的高度,避免信号被阻碍。其次,避开反射区。所谓发射区包括水区、建筑群区等。这些会对信号造成一定的负面影响,影响数据之间的正常传输,甚至导致数据的丢失,因此,在选择基准站的时候,应当注意避开发射区。昀后,选择无线电稳定的区域环境。一般来讲,选基准站应当选择无线电稳定的区域,假如选择在无线电不稳定的地区,存在一定的信号干扰。因此,在实际的工作中,应当根据地籍测量需要,避开电波干扰。

2.测绘作业

测绘作业又叫作外绘作业。一般而言,测绘人员需要两个人,其中一人在基准站。另一人在实地进行定点的测绘工作。定点测绘记录每个测绘地点的数据,并且绘制出完整的测量图。GPS-RTK技术在地籍测量中测绘工作应用的过程主要包括以下几点:首先,确定坐标系。根据地籍测量的需要,应当采取国家标准的测量坐标系。规定测量的中央子午线,并且将子午线作为坐标中的已知点或者参考点。一般而言,如果中央子午线固定,直接选定。不是固定的子午线,应当根据当时的地理环境选定合适的子午线。其次,设置基准站。一般来讲,基准站分为已经知道的基准站以及未知基准站,已知基准站需要人工操作,根据存储基准点进行命名规划GPSRTK技术测量的时间,从而完成布置基准站的工作。对于未知点,需要在已知点的基础上,拉高程值。昀后,实质操作。所谓实质操作是相关测量人员,根据测量项目,进行实际的地籍测量。相关技术人员为了得到更具有准确性的数据,应当在合适的时间调整GPS-RTK的装置的参数,从而控制测量的误差。

3.内业处理

一般来讲,通过测绘工作得到的数据能够建立起完善的数据库,数据库不能直接在绘制图上应用,需要转变格式之后才能应用。转换数据格式的常用的软件是CASS。通过该软件转换GPSRTK装置得到的数据库能够保障数据的真实性以及准确性。通过该软件进行转换,能够保障数据的有用性,不会出现大量的无用的数据,干扰相关人员进行绘图,从而提高了绘制人员的工作效率,促使测绘人员快速完成地籍绘制的任务。

四、GPS-RTK技术优缺点

1.技术优点

首先,定位精度高。由于技术不断改进,该技术测量的精度越来越高,能够对遥远地区进行定位,并且地位不受到人眼的限制,测站之间不需要通视就可以达到测量的目的。其次,设备操作简单。装置的自动化程度很高,并且体积小、重量轻。目前,我国的GPS-RTK的测量设备操作起来非常简单,任何条件都可以进行操作。昀后,全天候工作卫星能够把信号发射到全球任何地点,并且不受用户数量的制约。因此,使用该技术能够在地位观测站的同时,准确确定观测站的高度。全天候工作,二十四小时不间断,并且不受天气季节等因素的影响。

2.技术缺点

该技术也存在一定的缺点:首先,设备的投入非常大,需要大量资金购买相关设备。其次,天空环境影响。一般来讲,白天的中午受到电离层的干扰比较大,因此,设备初始化的时间较长或者不能初始化,从而造成设备无法进行测量工作。昀后,数据容易受到干扰。一般来讲,数据传输容易受到高大建筑物的阻碍以及电波的干扰,从而造成测量的误差。此外,使用GPS-RTK装置的耗电量很大,一般需要配备大容量的电池才能保障设备工作,不利于对电力缺乏的地区进行测量工作。

结束语

与传统的导线测量比较,RTK图根控制测量自动化程度高,实时提供经过检验的成果资料,无需数据后处理。拥有彼此不通视条件下远距离传递三维坐标的优势,并且不像导线测量那样产生误差累积,定位精度高,数据安全可靠。操作简单,作业速度快,劳动强度低,节省了外业费用,提高了劳动效率。可以说GPS-RTK技术非常适合大规模的数字化地形图测量中图根控制测量。

参考文献

[1]令狐义强.GPS-RTK技术在城市地籍测量中的应用[J].测绘与空间地理信息,2011,03:108-109+115.

[2]段曙光.GPS-RTK技术在地籍测量中的应用[J].测绘与空间地理信息,2010,01:107-109.

[3]宋洋.GPS-RTK技术在地籍测量中的应用探讨[J].中国新通信,2013,08:81+87.

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