电子信息类论文:探讨在地籍测量中GPS—RTK技术的应用
所属栏目:电子技术论文
发布时间:2011-02-23 16:23:51 更新时间:2011-02-23 16:23:51
摘要:本文笔者根据多年的工作经验,充分把RTK技术运用在地籍测量中,并分析RTK在地籍控制测量和碎部测量的可行性,阐述了该技术应用于地籍测量中所遇到的问题并进行了深入研究,提出了相应对策。
关键词:GPS-RTK;地籍测量;精度;研究
引言
随着近些年GPSRTK技术的出现以及GPS接收机空间定位精度的不断提高,GPSRTK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GPSRTK进行空间定位具有定位精度高、观测时间短、测站问无需通视、操作简便以及全天候作业的优点。地籍测量工作是一项系统、复杂而艰苦的测绘工作,同时又要保持较高的精度(厘米级)和现势性。常规的测量方法有经纬仪、全站仪、测距仪等,其共同特点是要求测站点间必须通视,使得不能进行大面积的测量工作,并且需要3个工作人员以上,费事费力,效益十分低下。本文将RTK技术应用于地籍测量中,分析了在地籍控制测量和碎部测量的可行性。对RTK技术应用于地籍测量中所遇到的问题进行了分析研究,给出了相应对策。
1可行性研究
1.1RTK用于地籍控制测量。为研究RTK用于地籍控制测量的可行性,以株洲市某郊区的地籍控制测量为例,对RTK的测量精度进行了试验。测区视野开阔、无高大建筑、接收信号较好,能较好地获取GPS信号。该区的作业半径在10km以内,采用RTK(1+1)模式进行测量。为了检核RTK测量精度,采用了静态GPS测量与之进行对比。在区四周共选设了一个基准站(编号为A)和6个观测点(编号分别为B~B)。采用边连式将其连接构成GPS网。对RTK与静态GPS测量结果进行了比较,如表1所示。
点名 X/m
Y/m
Z/m
点名 X/m
Y/m
Z/m
B1 0.009 0.002 -0.003 B4 0.003 0.000 -0.002
B2 0.011 0.008 -0.004 B5 -0.020 -0.010 -0.001
B3 0.004 0.012 -0.004 B6 -0.042 -0.007 -0.010
表1点位精度比较
GPS静态技术精度相当高,而且十分可靠。从表1可以看出,运用RTK技术获取的测量成果与之相比,其较差在1~2cm。根据控制测量规范要求,I级导线点的点位误差为士5cm,因此可以得出结论:利用RTK技术可获得厘米级的精度,其精度完全能满足地籍I、Ⅱ级导线控制测量和图根控制测量的要求。
1.2RTK用于界址点测量。土地勘查测量定界(包含界址点)的主要工作是测量地块的形状、位置、数量等数据。为了检验RTK能不能用于界址点测量,以茶陵市某郊区的地籍测量项目为例,做了如下精度试验。选取1个RTK测量基准网点C作为基准站,在距离基准站10km以内选取宗地权属界址点12个(D1~D12)。采用静态GPS测量技术、全站仪对选定的1O个界址点进行了测量。对RTK技术与静态GPS测量技术测量界址点的坐标结果进行了比较。界址点坐标较差结果如表2所示。
表2界址点坐标较差结果
点名 X/m
Y/m
Z/m
点名 X/m
Y/m
Z/m
D1 0.003 0.009 0.013 D7 -0.001 0.002 -0.012
D2 0.010 0.004 0.012 D8 0.023 0.001 -0.012
D3 0.011 -0.020 -0.003 D9 0.004 0.006 0.001
D4 0.024 0.001 0.002 D10 0.003 -0.004 0.004
D5 0.005 0.003 0.003 D11 0.033 0.013 0.005
D6 -0.001 0.007 -0.005 D12 0.025 0.008 0.020
根据地籍测量规程,在地籍平面控制测量基础上的地籍碎部测量,其界址点允许误差在1O~15cm。该项目组在3天内就采集了近700个碎部点,采用TGO数据处理软件解算采集数据。表2结果表明,RTK碎部测量的精度在5cm以下,这样的精度完全满足碎部界址点测量的精度要求,而且省时省力。界址点的点位精度不会随测量点位的增多而产生误差积累,这是常规方法无法比拟的。
2问题与对策
实践表明,RTK技术应用于地籍测量能取得很好的效果,获得很高的经济效益,在实际生产中扮演着越来越重要的角色。但是在某些环境下应用RTK技术会遇到一定的困难,它仍然需要进一步改进和完善。下面就RTK应用过程中出现的问题进行探讨,以期对RTK测量实践提供一些有用的建议与启示。
2.1坐标系统转换。GPRTK测量的结果是WGS-84坐标系下的坐标。流动站位置由于实际的应用需要,一般不使用WGS-84坐标系统,而是通过坐标系转换得到用户所指定的坐标系坐标,如转换成新54北京坐标系、1980西安坐标系坐标等。转换模型有三参数、四参数、七参数、Bursa-Wolf转换法等。本文对采用不同坐标转换模型带来的位置误差影响情况进行了研究(试验基线长5.2km,选取测量中精度较好的6个点进行数据处理),几种坐标转换模式的位置误差比较如表3所示。其中,F1为三参数模型、F2为四参数模型
表3坐标转换模式产生的位置误差比较
参数模型 /cm
/cm
/cm
/cm
F1 1.76 1.83 2.42 3.51
F2 15.4 20.2 23.7 34.74
F3 1.07 1.15 1.71 2.32
F3为七参数模型。
由表3可得如下结论:RTK测量的坐标转换存在一定的误差,对坐标定位的误差达厘米级,坐标系原点平移参数并不对测量结果产生明显影响,与三参数和四参数相比,七参数转换模型的精度最好,四参数转换模型的精度很低,不能用于RTK作业模式。当基线距离增加至1O~15km时,利用