GPS—RTK技术及其在地籍测量方面的应用

GPS—RTK技术及其在地籍测量方面的应用

随着GPS技术发展，GPS技术在测量工作的使用越来越多，测量工作所需要的精确度越来越高。RTK技术的出现对测量工作提供了高精度、操作简单、自动化强的解决方案，对于地籍测量的工作提供了不少便捷。本文着重论述了RTK技术概念、RTK技术的基本原理、RTK测量结果的质量控制、RTK技术在地籍测绘的应用分析，总结了当今RTK技术的不足及解决方案，以达到未来发挥RTK技术全部潜力。

标签：GPS-RTK技术 地籍测量 应用

1GPS-RTK技术

（1）RTK技术概念。在GPS技术的发展基础上产生的RTK（Real-time kinematic）实时动态差分法技术，基于载波相位差分技术的动态定位系统。RTK系统通常由GPS接受及数据传输设备、软件系统三部分组成。RTK系统由一台GPS接收机在已知坐标位置作为基准站，其他接收机作为移动站，通过卫星传输其到卫星距离改正数来精确移动站位置。根据修改方式的不同可分为修正法和差分法，前者通过移动站修正接收到的载波相位来确定坐标，亦称准RTK；后者通过移动站对接受到的载波相位采用求差法的方式确定坐标，也成真正的RTK技术。RTK技术通过多台GPS接收机同时接受卫星信号的方式可到到厘米级精度，是地籍测绘的一大里程碑。

（2）RTK基本原理。当今，国际主流测绘领域在RTK应用中，都采用超短波UHF来实现传输差分信号。RTK的正常运行必须达到几项基本要求：基准站和移动站同时收到的卫星信号达到5颗以上、同时接收到基准站和卫星发出的差分信号，同时基准站和卫星发出的差分信号要连续接受，即使在移动站的移动中也不能中断连接。

（3）RTK技术优点。①RTK技术定位精度高，没有误差积累，如能达到RTK系统要求，RTK技术的精确度可到达厘米级。②作业效率高，RTK技术采用集成程度、自动程度高，测绘能力强的设备，设备操作简单，能减少人工工作，从而避免人工作业造成的人为误差。系统处理数据能力强，可满足保证精度的要求。③通用性强，对传统测量影响较大的能见度、通视条件等因素包容性强，受到的影响较传统测量受到的影响小。

2RTK在地籍测量应用分析

RTK技术采用了求差法，其优势在于能减少载波相位测量改正后的残余误差、卫星改正后的残余误差、接收机钟差等影响因素对结果的干扰，可将平面精度精确到1cm±1ppm、高度精度精确到2cm±1ppm可满足地籍测量的需求。RTK技术在地籍测量中有大量的使用，相比于传统的GPS测量方式有巨大的优势。RTK技术具有工作效率高、所需操作人員少、受环境的影响小、抗干扰能力强

等优点。但RTK技术的潜力并没有完全发挥，随着技术的发展，RTK技术在地籍测量的应用将更加高效。

（1）RTK技术在地籍图的应用。传统方式的测绘需要加密图根控制点，根据图根控制点来绘制地图。随着技术的发展采用了测图软件来绘制地籍图，但是没有改变需要被测点与测站点保持通视以及需要操作人员2-3人的缺点。RTK技术不需要传统方法中的图根控制点，并且操作人员仅需一人即可完成测绘工作。操作人员将仪器放置于待测点一到两秒，输入特征编码使用便携微机或电子手簿记录，条件只要满足RTK技术的工作要求，电子设备即可完成测绘工作，简单而高效。

（2）RTK技术在界址点确定的应用。RTK技术在界址点的测量工作中，能够精确并实时测定界址点的位置。通过处理得到的GPS数据，即可方便的完成测量工作，而在GPS信号无法覆盖的地方，可使用经纬仪、全站仪等测量方式，采用图解法或解析法来完成测量工作。

（3）RTK技术在土地利用检测的应用。土地利用测量需要很高的实时性，而传统的测量方式采用平板补测法及简易补测法，工作量大而速度缓慢。采用RTK技术能够真正实现土地利用测量的实时性，在提高测绘速度及测量精度的同时，又大大减少所需人力及时间。相比于传统方式，RTK技术拥有不可比拟的优势。

3RTK测量成果质量控制

虽然RTK技术应用求差法减少了静态GPS所具有的误差，但RTK确定整周模糊度的准确度为最高95%，相比于静态GPS又拥有其他的误差因素，要想得到高质量的结果，RTK测量成果必须进行质量控制。方法如下：（1）已知点检测比较法。在布测控制网中使用静态GPS方式多建立几组控制点，通过RTK技术对控制点进行比对，来矫RTK系统所得的结果。（2）电台变频检测法。在测区建立多个频率不同的基准站，通过移动站不断地变换接受频率，来对所得结果进行比对修改，得到质量高的结果。（3）重测比较法。在进行测量前，可使用RTK系统对有高精度结果的位置进行多次测量，并进行RTK系统的修改，在确定无误之后，在进行正式的测绘工作。

4RTK技术缺点及其解决方案

（1）受卫星信号的限制。由于GPS卫星采用美国的卫星，GPS卫星在对于美国信号最佳的位置时，其他国家可能不能很好地覆盖，这将造成假值等误差。在对空遮蔽严重的地方，卫星信号弱，GPS无法使用造成无法完成测绘工作。该问题可采用RTK系统测量成果的质量控制中的若干解决方案来改善。

（2）受天气环境的影响。在有些时候，受电离层干扰，系统达不到五颗卫星的条件，导致无法开展测绘工作。该问题可通过合理制定测绘计划，了解测区的卫星分布情况，避开信号盲区，提高工作成功率。

（3）精度误差及稳定性。RTK技术要求高程转换的高准确度，在我国特别是山区，高程异常图还是空白，将导致在大地高程到海拔高程的转换工作中存在巨大的误差。RTK技术的可靠性为最高95%，RTK技术的精密度不如全球仪的精度高，稳定性也受到卫星状况的影响，不同等级的RTK系统的精度和稳定性也不一。该问题只能通过技术的长期发展，对RTK系统的不断创新，对RTK技术所需要的周边技术的不断完善，逐步解决该问题。

5结论

GPS-RTK技术能够降低人工工作量，提高测绘效率，节省测绘费用。相对于静态GPS技术，RTK技术实现了质的飞跃，所受到的环境影响更小，所需的工作条件更易实现。同时RTK技术也存在诸多不足，只有通过技术的发展，不断完善RTK技术并创新，才能发挥出RTK技术的全部潜力。

参考文献

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