摘要：GPS-RTK技術是GPS測量技術發展的一個新的突破，它的高效率、高精度及全天候作業等特點已得到廣大測繪人員及相關部門的廣泛應用。本文選自《科技創新導報》，是測繪論文發表優秀范文，文章簡單介紹了GPS-RTK測繪技術的基本原理，對GPS-RTK技術應用于地籍測量操作過程中的一些關鍵問題進行了探討。
關鍵字：GPS-RTK技術;地籍測量;精度分析
GPS-RTK打破了傳統的測量模式，具有精度均勻、效率高、實時性等優點。和常規測量相比它不需要遵循分級布網、逐級控制的原則，從而簡化了控制測量的繁鎖工作,而且在地物障礙造成的難通視地區，只要能滿足它的基本工作條件，GPS-RTK就能輕松快速的進行高精度定位作業。GPS-RTK技術受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小。它不但打破了內外業的界線，減少了測量工作流程，而且從首級控制到最終成圖，實行一體化作業，從而大大減輕了室外作業的強度，縮短了成圖周期。
1.GPS-RTK測量的工作原理
GPS-RTK測量系統一般由GPS接收設備、數據傳輸設備、軟件系統等三部分組成。數據傳輸系統由基準站的發射電臺與流動站的接收電臺組成,它是實現實時動態測量的關鍵設備。RTK測量技術是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術,其基本思想是: 在基準站上設置1臺GPS接收機,對所有可見GPS衛星進行連續地觀測,并將其觀測數據通過無線電傳輸設備,實時地發送給用戶觀測站。在用戶站上,GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時,通過無線電接收設備,接收基準站傳輸的觀測數據,然后根據相對定位原理,實時地解算整周模糊度未知數并計算顯示用戶站的三維坐標及其精度。通過實時計算的定位結果,便可監測基站與用戶站觀測成果的質量和解算結果的收斂情況,實時地判定解算結果是否成功,從而減少冗余觀測量,縮短觀測時間。
2.GPS-RTK的作業流程
2.1收集資料
首先收集測區的控制點資料，包括坐標系及控制點;外業踏勘，視其控制點是否能作為基準點。
2.2求定測區轉換參數
計算測區的轉換參數，需已知點至少3個以上，且分別是WGS-84地心坐標、西安80坐標或地方坐標。該點最好選在測區四周及中心,均勻分布,能有效地控制測區。為了檢驗轉換參數的精度和可靠性，最好利用最小二乘法選三個以上的點求解轉換參數。GPS-RTK的三種常規校正方法(單點校正、多點校正、參數校正)。參數校正的坐標和高程精度相對較高且其精度較均勻,多點校正的精度及其均勻性次之,單點校正的精度及其均勻性均較差。
2.3基準站的安置和測定
基準點的安置是順利實施GPS-RTK的關鍵程序之一。它的安置應滿足下列條件：有正確的已知坐標;為了提高GPS測量數據的可靠性,選點時最好選在電磁波干擾比較少的地方,以保證數據傳輸的可靠性;周圍不產生多路徑效應的影響及沒有其它干擾源,以防數據鏈丟失。
2.4野外作業
首先將測區坐標系間的轉換參數輸人到基準站GPS接收機實時動態差分的軟件系統中，然后將GPS接收機安置在基準點上,打開接收機,輸人基準點地方坐標(或西安80坐標)和天線高,GPS接收機通過轉換參數將基準點的地方坐標(或西安80坐標)轉換成WGS-84坐標，基準站同時連續接收可視衛星信息,并通過數據發射電臺將其測站坐標、觀測值、衛星跟蹤狀態及接收機工作狀態發送出去。流動站GPS接收機在跟蹤衛星信號的同時,接收來自基準站的數據,進行處理后獲該點的WGS-84坐標，再通過測區轉換參數將WGS-84轉換為地方坐標(或西安80坐標),并實時顯示。
3.GPS-RTK技術在地籍測量中的應用及作業精度分析
地籍測量的目的是為了規范城鎮地籍工作，建立健全地籍管理制度，加強土地管理，建立動態監管體制，為城鎮建設、規劃提供科學依據。由于GPS-RTK技術具有布點靈活、全天候觀測、觀測及計算速度快、精度高，并且不受外界條件的影響。使GPS-RTK技術在城鎮地籍控制測量中得到了廣泛的應用。
3.1GPS-RTK技術在地籍測量中的應用
3.1.1各種控制測量
常規的地籍控制測量采用三角網、導線網方法來施測，這些測量方法要求相鄰控制點之間必須通視，技術規范對導線的長度、圖形都有相應的要求。而且，在外業測設過程中不能實時知道導線的精度，如果測設完成后，回到內業進行平差處理后，發現測量精度不符合規范要求的，還必須返工重測。GPS-RTK技術解決了常規控制測量中的這些問題，這種方法在測量過程中不要求點與點之間的通視，不要求進行導線平差，對控制點之間的圖形、邊長也沒有什么要求。這樣可以大大提高作業效率。在地籍測圖和勘測定界工作中，如果把RTK用于控制測量，布設測圖控制網，不僅可以大大減少人力強度、節省費用，而且大大提高工作效率。在應用GPS-RTK布設控制網前。應采用GPS-RTK的點校正功能求出測區WGS-84坐標與80或54坐標的轉換參數，以避免投影變形過大，得不到更精確的控制點坐標成果。
3.1.2地籍碎部測量
傳統的碎部測量一般是根據測區已有的圖根控制點，利用平板儀測圖或使用全站儀測圖，這些方法作業時要求測站點和被測的周圍地物地貌等碎部點之間一定要通視，而且一臺儀器至少要求2-3人同時進行作業。采用RTK技術進行測圖時，不要求通視，架設好基準站后，僅需一人拿著儀器便可以開始測量。用RTK技術測定點位不要求點間通視，僅需一人操作，便可完成測圖工作，大大提高了測圖的工作效率。
3.1.3放樣
放樣是測量的一個應用分支，在地籍測量中和工程施工中經常使用。它要求通過一定方法采用一定儀器把人為設計好的點位在實地給標定出來。放樣的方法很多，如經緯儀交會放樣，全站儀的邊角放樣，距離交會等等，利用以上方法放樣出點的位置時，往往需要根據測量的結果來回移動目標，直至到達點位。放樣同測圖一樣，需要通視情況良好，需要跑尺者和觀測者，工作效率低。采用RTK技術放樣時，可以在室內用專用軟件將要放樣的點(或線)坐標編輯好。傳輸到GPS的手簿中，便可以在野外進行操作。操作時，按提示選擇放樣點后，GPS-RTK會實時解算出天線所在位置的坐標，同時與待放樣的坐標進行比較，得出兩者之間的坐標差，再通過手簿的界面文字和圖形導航到點。
3.2提高GPS-RTK技術的精度分析
3.2.1基準站精度的高低直接影響到測量點的精度。所以，在工作中要選擇高等級又經過水準聯測的已知控制點作為基準站。基站應選擇在地域開闊、遠離無線電干擾源、大面積水域的制高點上，并不要遠離測區。
3.2.2嚴格規范操作，減少人為因素對測量精度的影響。進行測量時流動站應采用三腳架基座對中整平。
3.2.3坐標參數的選擇對所測成果的精度影響很大。GPS采用WGS-84坐標系，必須轉換到西安80平面坐標系或地方坐標，然后再投影到高斯平面上。因此，坐標轉換精度是個非常重要的問題，在選擇公共點求參數時應對測區范圍內的已知點進行篩選。
3.2.4要采用RTK高程就必須做到：求轉換參數時測區外圍要有一定數量的高等級并有經過水準聯測的控制點，所選公共點不要遠離測區并均勻分布在測區周圍。要在不同時段分別觀測檢查其測量粗差，并進行一定數量的已知點檢驗。
結論
GPS-RTK技術的應用，使地籍測繪的精度、作業效率和實時性達到最佳融合。用GPS-RTK測圖省時省工省力，大大提高了工作效率，GPS-RTK技術具有定位精度高、觀測時間短并可實時提供三維坐標、不累計傳點誤差、操作簡便、減輕勞動強度等優點。其測量精度完全滿足地籍測量的要求，可在測量領域廣泛應用。
文章發表期刊簡介：《科技創新導報》是經國家科技部、國家新聞出版總署批準，由中國宇航出版社、北京合作創新國際科技服務中心主辦的國家級綜合科技期刊。本刊為旬刊，2004年創刊，開本為大16開，國內外公開發行，郵發代號：80-542。主要刊登我國當前科技及與科技發展有關的經濟、教育、管理等方面具有一定學術和應用價值的學術文獻和反映各學科、各領域的新成果、新工藝、新產品等方面的論述文章。
