电子信息类论文：探讨在地籍测量中GPS—RTK技术的应用

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