浅谈GPS技术在地籍平面控制测量中的应用

1、浅谈GPS RTK技术在地籍平面控制测量中的应用摘要：GPS定位技术以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优势，已经在测量工程的很多方面得以应用。本文主要讲述GPS技术在地籍控制测量中的应用。关键词：GPS RTK; GPS控制网;地籍测量一、引言传统的采用导线方法进行地籍根控制测量，不仅费工费时、要求点间通视，而且精度分布不均匀。利用RTK进行控制测量不受天气、地形、通视等条件的限制，操作简便、随机性强；工作效率比传统方法提高数倍，大大节省了人力；不仅能够达到图根控制测量的精度要求，而且误差分布均匀，不存在误差累积问题。RTK进行控制测量，能够实时确定定位精度，只要点位精度满足要求，就可以进

2、行观测，可以大大提高作业效率。二、GPS RTK测量定位的基本原理RTK定位技术的基本思想是，将一台DPS接受机安装在基准站上（固定站），对所有可见卫星进行连续观测，并将观测数据，通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站（流动站）。在用户站上，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，然后根据相对定位原理，实时的计算并显示用户站的3维坐标及其精度。通过差分定位，对于GPS定位中存在的多台接收机共有的误差（如：卫星时钟差、卫星星历误差）、信号传播误差（电离层折射误差、对流层折射误差）以及与接收机有关的误差等公共误差，可以得到很好的消除或消弱，从而提高

3、测量定位结果的精度。RTK定位测量通常由一个基准站和一个或多个流动站组成。基准站一般架设在已知点上进行不间断观测。已知点的位置一般位于测区中间；此处要视野开阔；视场周围15度以上无高大的树木、楼房等障碍物；已知点周围200米内不能有电台、微波站等强电磁波发射源，离高压线距离不能小于50米；点位附近不能有大面积的水面及其他有强烈干扰卫星信号接收的物体。如果测前已经有确定地心坐标（WGS-84）与当地坐标系的转换参数，也可以将基准站设扎起符合上述条件的未知点上进行连续观测。流动站依次设置在待观测点上进行观测，基准站和流动站同时接收相同的卫星信号。基准站通过无线电传输设备将其基准站坐标、载波相位观测

4、值等发送给流动站。流动站接收该信息后与对卫星测量的观测值进行实时差分平差处理，实时得到流动站在所用坐标系中的3维坐标及其观测精度信息。三、GPS 控制网测量精度标准及分类对于各类GPS控制网的精度设计主要取决于网的用途。用于城市或者工程的GPS 控制网，可根据相邻点的距离和精度，参照1998年建设部颁发的行业标准全球定位系统城市测量技术规程中的二、三、四等和一、二级（如下表）GPS测量精度分级等级平均距离（Km）a(mm)b(ppm.D)最弱边相对精度二三四一级二级95211101010101525101020112万18万14.5万12万11万注：当边长小于200m时，以边长中误差小于20m

5、m来衡量。四、GPS测量的外业实施 GPS测量外业实施包括外业准备、数据观测和成果整理三个阶段。1、外业准备 外业准备阶段的主要工作是进行技术设计和选点埋石。技术设计首先要根据有关规程说明、测区范围、测量任务的目的及精度要求，测区已有测量资料的状况，以及测区所采用的参考坐标系统，考虑GPS技术特点，在实地勘测的基础上，优化设计GPS网布设方案。该技术设计应包括各点间的卫星状态图表，制定作业进程安排计划。GPS网的各点之间一般不要求通视，但应适当考虑下一级测量对通视的要求。GPS点的点位应选在视野开阔处，要避开高压线、变电站、电视台等设施，还应尽量选在交通方便的地方，点位附近不应有大面积水域或不

6、应有强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响。当所选点位需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线，提出有关建议。2、数据观测 GPS外业施测是指用GPS接收机获取GPS卫星信号，其主要工作包括天线设置、接收机操作和测站记薄等。天线应与周围物体相隔一定的距离。天线的对中。整平和定向应符合精度要求，并准确的量测天线高度。在作偏心观测时应精确测定偏心元素。接收机操作的自动化程度相当高，一般只需要按几个功能键就可以进行测量。天线高度偏心元素和观测中的各种情况和问题应正确记录在记录薄内。为了保证GPS观测的质量，在施测前应对GPS 进行检测，并且宜在GPS网中加测部分地磁波测距边。3、成

7、果整理 外业成果整理包括GPS基线向量（一般是应用厂家提供的商用软件进行），以及时计算同步观测环闭合差，非同步多边形闭合差及重复边的较差。检查它们是否超过规定的限差。如果超限，分析其原因后，进行重测或补测。外业数据观测后，编写技术总结，将各种技术文件、观测手薄和计算资料上交。五、结束语RTK操作简单，很强的机动性和灵活性，作业速度快，劳动强度低，可实时测量点位坐标,实现数据的自动记录,减少外业工作量,提高了外业作业效率。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。测量精度达到了厘米级，在精确测定平面位置同时可以精确测定高程，且精度均衡，不会产生误差累积，定位精度高，数据安全可靠。参考文献： 1 邱新斌RTK图根