柴海燕

（濟(jì)源市國土資源局 河南 濟(jì)源 459000）

1 GPS-RTK的概述

1.1 城鎮(zhèn)地籍測(cè)量對(duì)GPS-RTK的技術(shù)需要

城鎮(zhèn)地籍測(cè)量是城鎮(zhèn)土地管理工作的重要基礎(chǔ)，它是以測(cè)量技術(shù)為手段，從控制測(cè)量到碎部測(cè)量，精確地測(cè)出各類土地的位置與大小、界線、權(quán)屬界址點(diǎn)的坐標(biāo)與宗地面積以及地籍圖，以滿足土地管理部門以及其它國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)部門的需要。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷提高，城鎮(zhèn)地籍管理的信息化規(guī)模在擴(kuò)大。全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）是由美國國防部聯(lián)合美國海、陸、空三軍為滿足其軍事導(dǎo)航定位而建立的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其系統(tǒng)從1973年開始研究，到1993年完成全部工作衛(wèi)星組網(wǎng)工作。由于GPS具有實(shí)時(shí)提供三維坐標(biāo)的能力，因此在民用、商業(yè)、科學(xué)研究上也得到了廣泛應(yīng)用。它不僅具有全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。從靜態(tài)定位到快速定位、動(dòng)態(tài)定位，GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于測(cè)繪工作中。

作為城鎮(zhèn)地籍管理數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源——城鎮(zhèn)地籍測(cè)量，目前已經(jīng)在中國各省、市、自治區(qū)全面開展。城鎮(zhèn)地籍測(cè)量與其它地籍測(cè)量不同，是法律測(cè)量，屬政府行為。它是對(duì)法定地塊邊界的定界、標(biāo)界、量測(cè)和測(cè)圖及對(duì)地塊上建筑物的測(cè)量。城鎮(zhèn)地籍測(cè)量成果是為滿足法律、經(jīng)濟(jì)和管理上的需要，對(duì)地塊和建筑物的實(shí)際存在和位置關(guān)系的現(xiàn)勢(shì)性證明。城鎮(zhèn)地籍測(cè)量有地籍控制測(cè)量和地籍碎部測(cè)量兩部分組成，對(duì)地籍基本控制網(wǎng)和密控制網(wǎng)的布測(cè)，采用PGS RTK和全站儀技術(shù)這兩種方法針對(duì)不同的地籍測(cè)量內(nèi)容的測(cè)量精度是受到限制的，因此在地籍測(cè)量中一定要注意在測(cè)量不同的地籍測(cè)量內(nèi)容時(shí)，要對(duì)這兩種方法聯(lián)合使用，以保證測(cè)量精度。采用全站儀坐標(biāo)在對(duì)于我們所熟知GPS，可以說它是測(cè)量史上的一次變革，它為我們提供了全天候、高精度、高效率的測(cè)量方法。但是GPS也有它自己的不足之處，比如說作業(yè)時(shí)間長、數(shù)據(jù)要進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理等。RTKReal Time kinematic是GPS發(fā)展的最新成果，它彌補(bǔ)GPS原有的不足之處，它不僅具有GPS原有的全天候、高精度、無須光學(xué)通視的特點(diǎn)，而且還可以為測(cè)量提供實(shí)時(shí)的定位結(jié)果，可以說RTK的產(chǎn)生是GPS應(yīng)用的拓展，是測(cè)量方法的又一次突破，是測(cè)量史上的又一次變革。由于RTK能夠?qū)崟r(shí)提供高精度的定位結(jié)果，所以有人又稱它為“GPS全站儀”。

1.2 RTK在界址點(diǎn)定位中的運(yùn)用

由于RTK是利用高空中的衛(wèi)星進(jìn)行定位的，在定位過程中是有很多干擾因素的存在的，加之RTK自身的不完善，這樣就會(huì)影響RTK的定位精度，對(duì)于RTK能否達(dá)到測(cè)量工作的精度要求，以及實(shí)際應(yīng)用時(shí)能否方便的操作使用，對(duì)此，我們要對(duì)RTK進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量的可行性進(jìn)行實(shí)例論證，并制定如下方案。 對(duì)于界址點(diǎn)的測(cè)量我們采取：先用RTK進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量，再用全站儀用一定的方法對(duì)界址點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)測(cè)量，最后進(jìn)行精度分析。對(duì)于分析的結(jié)果我們可以與《地籍測(cè)量規(guī)范》中的規(guī)定值進(jìn)行比較，看測(cè)量結(jié)果能否達(dá)到要求。 通過對(duì)分析結(jié)果的對(duì)比，我們得出了RTK的測(cè)量精度是可以用于界址點(diǎn)測(cè)量的結(jié)論，這樣我們不僅有了RTK測(cè)量的理論依據(jù)還具備了RTK測(cè)量的實(shí)踐依據(jù)，也為以后使用RTK進(jìn)行測(cè)量工作奠定了基礎(chǔ)。地籍測(cè)量是精確測(cè)定土地權(quán)屬界址點(diǎn)的位置，同時(shí)測(cè)繪供土地和房產(chǎn)和管理部門使用的大比例尺的地籍平面圖，并量算土地和房屋面積。常規(guī)的測(cè)量方法如用經(jīng)緯儀、測(cè)距儀等通常是先布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)，這種控制網(wǎng)一般是在國家高等級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密次級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)；最后依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)，測(cè)定界址點(diǎn)的位置并按照一定的規(guī)律和符號(hào)繪制宗地圖；這種測(cè)圖方法不僅要求測(cè)站點(diǎn)界址點(diǎn)通視，而且要求至少23人操作，作業(yè)效率較低；而利用RTK技術(shù)不僅可以高精度、快速地測(cè)定各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，甚至可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以測(cè)定界址點(diǎn)。采用RTK技術(shù)用于地籍界址點(diǎn)測(cè)量，在宗地間指界過程中，就可以完成界址點(diǎn)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集，并能得到厘米級(jí)甚至更高精度，提高了工作效率及經(jīng)濟(jì)效益。

2 GPS系統(tǒng)的組成及定位原理

2.1 GPS 系統(tǒng)的組成

GPS系統(tǒng)包括三大部分:空間部分——GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分——GPS信號(hào)接收機(jī)。

2.2 GPS 定位原理

GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位的基本原理是延時(shí)測(cè)距，通過測(cè)量四個(gè)已知位置上信號(hào)傳播的延遲時(shí)間，確定四個(gè)已知位置至用戶的距離，根據(jù)這四個(gè)量測(cè)距離解算出用戶的三維位置和用戶與已知位置的時(shí)間同步偏差。GPS定位方式大體有兩類:單獨(dú)GPS定位和差分GPS定位DGPS。單獨(dú)GPS定位原理就采用的觀測(cè)量而言，分為偽距法和載波相位法。前者主要用于導(dǎo)航定位，后者用于精密大地測(cè)量和可確定整周期模糊度情況下的動(dòng)態(tài)測(cè)量。對(duì)于車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，大多數(shù)用戶都采用偽距法。

GPS可應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，許多應(yīng)用場(chǎng)合還有待我們?cè)趯?shí)踐中去發(fā)現(xiàn)和開發(fā)。

2.3 RTK 的出現(xiàn)

實(shí)踐中GPS靜態(tài)定位技術(shù)已經(jīng)比較成熟。在測(cè)量生產(chǎn)中，靜態(tài)數(shù)據(jù)采集及平差解算技術(shù)已應(yīng)用十分廣泛。而近一兩年出現(xiàn)的GPS-RTK技術(shù)是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測(cè)的新技術(shù)，在工程建設(shè)、城市規(guī)劃、交通管理等方面應(yīng)用它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)有很好的發(fā)展前景。RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS（RTD GPS）測(cè)量技術(shù)，它是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新突破。目前，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，已在約20km的范圍內(nèi)，得到了成功的應(yīng)用。相信。隨著數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備性能和可靠性的不斷完善和提高，數(shù)據(jù)處理軟件功能的增強(qiáng)，它的應(yīng)用范圍將會(huì)不斷地?cái)U(kuò)廣。

3 RTK技術(shù)在測(cè)量工作中的優(yōu)勢(shì)

RTK技術(shù)是GPS技術(shù)發(fā)展到目前階段的最新技術(shù)，由于它有著精度高、速度快、不需要通視等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)迅速進(jìn)入測(cè)量中的眾多領(lǐng)域。應(yīng)用RTK進(jìn)行地籍測(cè)量，有著其它方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)。采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不要求通視，全天候作業(yè)、不受常規(guī)的多個(gè)技術(shù)條件限制，只需1人背著儀器在待測(cè)點(diǎn)位上停留10-30秒，同時(shí)輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜機(jī)進(jìn)行記錄，在滿足點(diǎn)位精度要求下，將1個(gè)區(qū)域內(nèi)的地形、地貌點(diǎn)測(cè)定后，回到室內(nèi)用專業(yè)測(cè)圖軟件輸出所需要的地形圖。利用GPS RTK技術(shù)測(cè)定點(diǎn)位時(shí)，僅需要1人操作，便可完成測(cè)圖工作，節(jié)省人力、物力、很大程度上提高了測(cè)圖的工作效率。在城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中，拋開對(duì)RTK測(cè)量的干擾因素，RTK測(cè)量的速度將比全站儀的方法要快許多。研究證明，對(duì)于大范圍的地籍測(cè)量，GPS方法比常規(guī)方法更廉價(jià)和可行，生產(chǎn)效率將成倍提高。

但是，RTK對(duì)于緊靠墻壁或建筑物的界址點(diǎn)，移動(dòng)站是無法完全立于界址點(diǎn)上的，這樣就會(huì)存在對(duì)中誤差，影響測(cè)量精度。對(duì)于這樣的界址點(diǎn)往往需要使用其他測(cè)量手段。

［1］GB/T1831-2001 全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范[S].

［2］CJJ73-97全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程[S].

［3］李長春，李愛國.PTK在地籍測(cè)量中用于圖根控制的研究[J].焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，5（3）：1-8.

［4］汪勝國.地籍測(cè)量中的PTK技術(shù)和其他技術(shù)[J].巖土工程技術(shù)，2004，4(10):1-5.