应用rtk测量技术进行地籍测量探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 应用 RTK 测量技术进行地籍测量探 讨 摘要: 随着科学技术的快速发展， 测量仪器近年加快了更新换代的步伐， 城镇地籍、地形测量的方法与技术也得 到了相应提升。RTK 的出现为测量技术 应用于地籍、地形测量管理提供一种新 的准确的测量基础数据。本文根据笔者 近年的测量工作经验，对 RTK 的测量 技术进行一些初步探讨。 中国论文网 /2/view-12911500.htm 关键词: 地籍测量 ; RTK 技术;测 量控制;精度 前言 地籍测量工作是一项系统、复杂 而艰苦的测绘工作，同时又要保持较高 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 的精度。常规的测量方法有经纬仪、测 距仪、全站仪等，其共同特点是要求测 站点间必须通视，这就使得进行大面积 的或地表复杂地区的测量工作困难重重， 每组需要 3 个工作人员以上协同工作， 费时费力，效益十分低下，并且为确保 精度还必须在测区分布足够多的控制点， 以免因分站过多造成误差超过要求。近 年来，由于 GPS 系统进一步稳定和完 善，配套该系统的仪器也不断得到更新 换代，GPSRTK 的出现可称为一次飞 跃，它以其操作简便、反应快速、精度 高的特点被广泛应用于地形图测绘、工 程放样、控制测量以及导航等方面，得 到了很快的普及推广。 一、实时差分 GPS 测量技术 差分 GPS(DGPS)是最近几年发 展起来的一种新的测量方法。实时动态 (Real TimeKinematic 简称 RTK)测量技 术,也称载波相位差分技术,是以载波相 位观测量为根据的实时差分 GPS 测量 技术,它是 GPS 测量技术发展中的一个 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 新突破。实时动态测量的基本思想是,在 基准站上安置一台 GPS 接收机 ,对所有 可见 GPS 卫星进行连续地观测,并将其 观测数据,通过无线电传输设备,实时地 发送给用户观测站。在流动站上,GPS 接收机在接收 GPS 卫星信号的同时 ,通 过无线电接收设备,接收基准站传输的观 测数据,然后根据相对定位的原理,实时 地计算并显示流动站的三维坐标及其精 度。 实时动态(RTK) 定位测量系统主 要由以下三部分构成。 (1)卫星信号接收系统在实时动态 定位测量系统中。应至少包含两台 GPS 接收机,分别安置在基准站和流动站上。 当基准站同时为多用户服务时,应采用双 频 GPS 接收机 ,其采样率与流动站采样 率最高的相一致。(2)数据传输系统(数 据链)。由基准站的数据发射装置与流 动站数据接收装置组成,它是实现实时动 态测量的关键性设备。其稳定性依赖于 高频数据传输设备的可靠性与抗干扰性。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 为了保证足够的数据传输距离及信号强 度,一般在基准站还需要附加功率放大设 备。(3)软件解算系统。实时动态定位测 量的软件解算系统对于保障实时动态测 量结果的精确性与可靠性,具有决定性的 作用。 在具体外业测量中,可以根据精度 要求的不同,选用静态差分定位,快速静 态差分定位,动态差分定位或实时动态差 分(RTK)等不同的作业模式。 二、地籍测量的精度要求 地籍测量是测定和调查土地及其 上附着物的权属、位置、质量、数量和 利用现状等基本状况的测绘工作,属于工 程测量的一部分。地籍测量的常规测量 方法是先采用全站仪导线测量布设控制 点,然后在导线控制点的基础上进行宗地 界址点的碎部测量。导线测量经常受到 起算控制点密度不足、测站之间通视差 以及精度不均匀等问题的困扰,而且耗费 人力、时间和资金。 随着近些年 GPS-RTK 技术的出 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 现以及 GPS 接收机空间定位精度的不 断提高,GPS-RTK 已经广泛地应用到控 制测量、地形图测量、地籍测量和房产 测量中。使用 GPS-RTK 进行空间定位 具有定位精度高、观测时间短、测站间 无需通视、操作简便以及全天候作业的 优点。 1 地籍控制测量精度要求 地籍控制测量必须遵循从整体到 局部,由高级到低级分级控制(分级布网, 但也可越级布网)的原则。 地籍控制测量分为基本控制测量 和地籍控制测量两种。基本控制测量分 一、二、三、四等,可布设相应等级的三 角网(锁 )、测边网、导线网和 GPS 网等。 在基本控制测量的基础上进行地籍控制 测量工作,分为一、二级,可布设为相应 级别的三角网、测边网、导线网和 GPS 网。 2 地籍碎部测量精度要求 地籍碎部测量即界址点和地物点 坐标、地类要素的获取,包括定境界线, -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 土地权属界址线和界址点,房屋及其他构 筑物的实地轮廓,铁路、公路、街道等交 通线路,海岸、滩涂等主要水工设施的测 绘。界址点是界址线或边界线的空间或 属性的转折点,而界址点坐标是在某一特 定的坐标系中利用测量手段获取的一组 数据,即界址点地理位置的数学表达。界 址点坐标的精度,可根据测区土地经济价 值和界址点的重要程度来加以选择。在 我国。考虑到地域之广大和经济发展不 平衡,对界址点精度的要求也应有不同的 等级。 三、工程概况 本次征地测量的作业区位于东海 岛开发区，面积为 6km2。测区内地势 平缓,平均高程 7m 左右,地势大体是北高,南 低。经过测算,整个测区界址点数为 1.6 万个。如果采用全站仪进行控制点测量 和界址点测量,按照投人 3 个作业组(每 组 3 人)进行测量,每个作业组一天测量 100 个界址点,则需 50 多天,若用 GPS- RTK 方法进行界址点测量,外业测量时 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 间可压缩到 15 天以内。考虑到征地工 作要与征地工作组和村民配合，组织工 作难度较大，提高测量工作效率尤其重 要。 四、实施方案与精度评定 1 作业流程 作业流程的科学化是数字测量的 关键,结合测区已有的资料,以有关规程、 规范为依据,设计作业流程,如图 1 所示。 2 控制测量 常规的地籍控制测量采用三角网、 导线网方法来施测,这些测量方法要求相 邻控制点之间必须通视,技术规范对导线 的长度、图形都有相应的要求,而且,在 外业测设过程中不能实时知道导线的精 度,如果测设完成后,回到内业进行平差 处理后,发现测量精度不符合规范要求的,还 必须返工重测。但如果出现这种情况会 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 给组织指界的工作带来很大的负面影响。 GPS-RTK 技术解决了常规控制 测量中的这些问题,这种方法在测量过程 中不要求点与点之间的通视,不要求进行 导线平差,对控制点之间的图形、边长也 没有什么要求,而且,采用实时 GPS RTK 测量能实时获得定位的坐标数据及精度, 测量控制器上会实时显示坐标及其点位 精度,如果点位精度满足要求了,用户就 可以将坐标的均值、精度及图形属性存 贮到电子手簿中,一般测量一个控制点在 几分钟甚至于几秒钟内就可完成。这样 可以大大提高作业效率。在地籍测图和 勘测定界工作中,如果把 RTK 用于控制 测量,布设测图控制网,不仅可以大大减 少人力强度、节省费用,而且大大提高工 作效率。 在应用 GPS-RTK 布设控制网前, 应采用 GPS-RTK 的点校正功能求出测 区 WGS-84 坐标与 80 或 54 坐标的转换 参数,以避免投影变形过大,得不到更精 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 确的控制点坐标成果。 (1)参考站位置的选择。 选择参考站时,GPS 天线平面 15 倾角以上无大片障碍物阻挡卫星信号,参 考站至测区的视野应开阔,无高大建筑物 或高山阻挡,尽量使用高增益天线,以增 加作用距离。 (2)流动站的作业环境要求。 流动站应避免在密集楼群里、树 丛中或高压线下使用。在同时接收到 5 颗卫星的情况下,流动站可以开始作业。 由于电台通讯的无线电频率高,具有直线 传播的特性,因此流动站距参考站的距离 在市区不超过 4km,郊区不超过 7km。 (3)数据链的设置。 主机中 GPS 接收部分与数据链 部分一体化,便于携带。数据链采用了高 增益的天线(发射功率为 15W,且最高可 调至 35W),使得参考站在距离远的情况 下仍然保持较好的稳定性,一般无需设置 无线电中继站。数据链采用电台通讯,为 使数据传播性能可靠、误码率低,作业时 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 采用甚高频(UHF)或超高频(VHF)模式。 电台发射天线需要架设在高处,以提高 RTK 作业的有效距离。 3 碎部测量 传统的碎部测量一般是根据测区 已有的图根控制点,利用平板仪测图或使 用全站仪测图,使用全站仪时,测每个点 均翰人该点的地物编码.然后再利用成图 软件成图,这些方法作业时要求测站点和 被测的周围地物地貌等碎部点之间一定 要通视,而且一台仪器至少要求 23 人 同时进行作业。 采用 RTK 技术进行测图时,不要 求通视,架设好基准站后,仅需一人拿着 仪器便可以开始测量。测量时,测量员在 仪器已经初始化(获得固定解)的情况下, 在要测的地形地貌碎部点上,将测杆对中、 让气泡居中后,开始测量几秒钟,就能获 得该点的坐标,精度达到要求后就可保存,保 存点时输人该点的特征编码,把一个区域 内的地形地物点位测定后,利用专业数据 传输和处理软件可以输出所有的测量点。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 用 RTK 技术测定点位不要求点间通视, 仅需一人操作,便可完成测图工作,大大 提高了测图的工作效率。 4 内业数据处理 外业采集数据后,及时对外业采集 的数据进行内业数据处理。通过全站仪 通讯软件把数据下载到计算机中,再通过 其他辅助软件编辑将数据存为*.DAT 格 式,用 CASS6.0 成图软件展绘碎部测量 点,结合宗地草图和预设编码进行初步成 图,同时加载地籍各个要素,做到地籍图 图形数据的完整性和正确性。待一切就 绪,就可生成不同比例尺的宗地图、界址 点成果表、界址调查表、宗地属性表等 相关内容,为地籍信息数据库的建立做好 准备。 五、测量精度检验 为了检验 RTK 控制点的实际精 度,RTK 测量结束后用全站仪对部分相 互通视的点间的相对关系进行了实测检 查。检查共设 8 站,测边 35 条,测角 37 个,测三角高程 49 个,涉及点数 53 个,占 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 控制点总数的 25。在多方向测站,假 定测站点坐标、高程和较长边方位角为 已知数据,利用检测的角度、边长、高差 重新推算其他相邻点的坐标和高程,可算 得相邻点点位中误差2.03cm,最弱点点 位中误差4.0cm,高程中误差2.02cm,最 大较差4.2cm。因此,RTK 实测精