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摘 要：RTK这一GPS实时动态定位技术，对测量手段和作业方法产生革命性的变革，极大地提高了测量的精度和效率。本文把RTK技术与土地勘测定界相结合，从精度方面进行分析，能够满足土地勘测定界规程所要求的误差限，从而得出RTK技术在土地勘测定界中有着广阔的应用前景这样的结论。
关键词：RTK技术；土地勘测定界；精度
Abstract: The RTK GPS real-time dynamic positioning technology, to produce the revolutionary changes in measurement and operation method, greatly improves the precision and efficiency of measurement. In this paper, the RTK technology and the land boundary survey unifies, carries on the analysis from the precision, error can be meet the land survey delimitation rules required limit, thus obtains the RTK technology in land survey delimitation has broad application prospects such conclusion.
Key words: RTK; land survey; accuracy
中图分类号：P25文献标识码： 文章编号:
一、RTK技术综述
RTK（Real Time Kinematic）技术是GPS实时动态定位技术的简称，它将GPS与数据传输技术相结合，实时解算并进行处理，在数秒的时间里得到高精度的位置坐标。常规的GPS测量方法，如静态、快速静态和动态测量都需要事后解算才能获得厘米级的精度；而RTK技术是能够在野外实时得到厘米级精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分（Realtimekinematic）方法，在满足精度的前提下，极大地提高了外业作业效率。
高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，同时还要接收GPS卫星观测数据，并在系统内形成差分观测值进行实时处理，给出厘米级定位结果。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，只要能保持4颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。
RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK技术定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（伪距观测值，相位观测值）及已知数据传输给流动接收机，数据量比较大，一般都要求9600的波特率。
二、RTK技术的特点
土地勘测定界技术潜力蕴于实时动态定位RTK技术的应用之中，RTK技术在土地勘测定界工作中的应用，有着非常广阔的前景。RTK技术的特点：
1、RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大。RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，使辅助测量工作极大减少，减少人为误差，保证了作业精度。
2、降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视，因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本工作条件，它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
3、定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累。不同于全站仪等仪器，全站仪在多次搬站后，都存在误差累积的状况，搬的越多，累积越大，而RTK则没有，只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。
4、作业效率高。在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完10km半径左右的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了测量效率。
5、操作简便、数据处理能力强。南方测绘RTK的基准站无需任何设置，移动站就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。南方测绘灵锐S82-2008、灵锐S86在基准站架设、移动站操作、手簿软件的使用方面都比较简单易学。
三、RTK技术在土地勘测定界中的精度分析
土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围、测定界桩位置、测量用地范围内各类土地界线和面积计算等测绘工作，为国土资源管理部门报批土地和地籍管理提供位置信息和现场基础资料。建设用地勘测定界的工作程序为：接收委托→收集勘测资料和图件→现场踏勘→图上红线设计和坐标计算→实地定桩→复核测量→面积量算→绘制勘测定界图→检查并提交勘界成果。
《土地勘测定界技术规程》对土地勘测定界成果精度做了要求。平面控制测量可采用建立三角网、三边网、导线网、边角网、GPS网。首级控制等级精度，当测区面积大于10平方公里时达到四级以上控制网，当测区面积介于5-10平方公里时达到一级小三角（边）网或一级导线网，当区面积小于5平方公里时达到二级小三角（边）网或二级导线网，当测区面积小于0.1平方公里时达到图根精度。首级控制网点密度不能满足土地勘测定界时，应在首级控制网的基础上布设一级或两级加密控制点。加密控制测量应优先采用导线网、三角形式加密控制网，也可采用单一符合导线，插点仅限个别地区使用。
界址点一般采用极坐标法，须在已知控制点上设站。角度半测回测定，对中误差不超过3㎜，一测站结束后必须检查后视方向，其偏差不得大于±30″；距离测量可用电磁波测距仪或钢尺，使用电磁波测距仪时，距离一般不超过200m，个别放宽至300m，使用钢尺测量时一般不得超过两尺段。相邻测站至少应检测一个界址点；解析法测定界址点坐标相邻控制点的点位中误差应控制在±5㎝范围内；相邻界址点间，界址边丈量中误差应控制在±5㎝范围内，坐标反算距离与实地丈量距离的较差应控制在±10㎝范围内；用解析法测定的界址点坐标与原拟用地界址点坐标之差的中误差应控制在±5㎝范围内，允许误差应控制在±10㎝范围内。
RTK技术是GPS定位技术发展的最新成果，其定位方法属于解析法测定位置坐标，其精度应达到《土地勘测定界技术规程》中解析法所应达到的精度。RTK技术通过同时接受卫星信息与基准站发送的改正信息，自動解码，自动给出厘米级精度的定位数据。然后利用微机通过Trimmed软件送到TDCI电子手簿，供实地勘测定界放样。利用RTK放样是坐标直接放样，面积量算实际上是由Trimmed软件利用坐标计算并检核，其原理是微积分学，精度相当高。RTK技术实时处理所得坐标精度达到1~2㎝±2ppm·D,完全能满足土地勘测定界工作界址点精度要求，即：界址点坐标相邻控制点的点位中误差应控制在±5㎝范围内；相邻界址点间，界址边丈量中误差应控制在±5㎝范围内，坐标反算距离与实地丈量距离较差应控制在±10㎝范围内；用解析法测定的界址点坐标与原拟用地界址点坐标之差的中误差应控制在±5㎝范围内，允许误差应控制在±10㎝范围内。
四、RTK在土地勘测定界中的作业模式
1、选择作业时段
为获取完整的数据，确保勘测定界成果一次达到精度要求，必须根据卫星可见预报和天气预报选择最佳观测时段。卫星的几何分布越好，定位精度就越高。卫星的分布状况可用Planning软件查看多项预测参数，根据预测结果合理安排作业计划。
2、建立测区平面控制网
根据设计红线坐标，用GPS静态测量方法建立测区控制网，相邻点间距5~8公里，并与国家西安80坐标系联测，求出各控制点坐标。线性工程应考虑投影变形，变形的程度与测区地理位置和高程有关。因线性工程跨越范围大，地形情况千差万别，长度变形各不相同。在3°带投影的边缘长度变形较大，必须进行改正。
3、高程控制测量
土地勘测定界对高程不做要求，但是，当定界与施工放样联合作业时（联合作业省时能节约工程投资），高程控制不能不做。GPS得到的高程是大地高，实际采用的是正常高，必须将大地高转化为正常高。而测区的高程异常是未知数，且变化复杂，特别在山区精度较差。RTK技术通过高程拟合的方法所得成果达不到在高程控制测量的精度要求，无法代替等级水准，因此，等级水准仍采用水准作业模式。
4、求取坐标地方转换参数
合理选择控制网中已知的WGS84、北京54坐标、地方独立坐标以及高程的公共点，求解转换参数，为RTK动态测量做准备。选择参数时要注意以下问题：①要选测区四周及中心的控制点，均匀分布；②为提高转换精度，最好选择3个以上的点，利用最小二乘法求解转换参数。
5、基准站选定
基准站设置除满足GPS静态观测的条件外，还应设在地势较高，四周开阔的位置，便于电台的发射。可设在具有地方网格坐标和WGS2000坐标的已知点上，也可在未知点设站。
6、放样内业数据准备
利用测量内外业一体化程序完成全部计算工作。根据作业目标，将放样数据输入后，程序会自动计算出待放样点的坐标。如线性道路：将起点坐标、方位角、加直线长度及曲线要素输入，程序会根据里程计算出全线待放样点的坐标，其中直线上每50米一个点，曲线上每10米一个点，按相应的数据格式将放样点坐标导出成Trimble DC文件，通过Date Transfer将DC文件导入到掌上电脑供外业调用。
7、外业操作
将基准站接收机设在基准点上，开机后进行必要的系统设置、传输设置及天线高等输入工作。流动站接收机开机后首先进行系统设置，输入转换参数，再进行流动站的设置和初始化工作。通常公布的坐标系统和大地水准模型不考虑投影中的当地偏差，因此要通过点校正来减少这些偏差，获得更精确的当地网格坐标，且确保作业区域在校正的点的范围内。
五、RTK技术在土地勘测定界中的应用
综上所述，RTK技术在精度上能够满足要求，作业方便快捷，尤其对线性工程的勘测手段和作业方法产生革命性的变革，极大地提高了勘测精度和勘测效率。RTK技术的使用可以高效、高精度的完成平面控制测量，特别是RTK技术的发展将彻底改变线性工程测量模式，这种技术非常适合线性工程。
RTK技术不仅能达到较高的定位精度，而且大大提高了测量的工作效率。随着RTK技术的的发展，这项技术已经逐步应用到各领域的测图工作中。通过相应的数据处理程序，可大大减轻测量人员的内外业劳动强度，因此RTK技术在土地勘测定界中有着广阔的应用前景。
参考文献：
【1】土地勘测定界技術规程
【2】杨晓明，地籍测量学，郑州测绘学校教材，1995年
【3】冯仲科等，3s应用技术，北京：林业出版社，1998
作者简介：李国顺（1962--），男，河南濮阳人，助理工程师。河南省濮阳市国土资源局开发区分局科员。
关键词：RTK技术；土地勘测定界；精度
Abstract: The RTK GPS real-time dynamic positioning technology, to produce the revolutionary changes in measurement and operation method, greatly improves the precision and efficiency of measurement. In this paper, the RTK technology and the land boundary survey unifies, carries on the analysis from the precision, error can be meet the land survey delimitation rules required limit, thus obtains the RTK technology in land survey delimitation has broad application prospects such conclusion.
Key words: RTK; land survey; accuracy
中图分类号：P25文献标识码： 文章编号:
一、RTK技术综述
RTK（Real Time Kinematic）技术是GPS实时动态定位技术的简称，它将GPS与数据传输技术相结合，实时解算并进行处理，在数秒的时间里得到高精度的位置坐标。常规的GPS测量方法，如静态、快速静态和动态测量都需要事后解算才能获得厘米级的精度；而RTK技术是能够在野外实时得到厘米级精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分（Realtimekinematic）方法，在满足精度的前提下，极大地提高了外业作业效率。
高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，同时还要接收GPS卫星观测数据，并在系统内形成差分观测值进行实时处理，给出厘米级定位结果。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，只要能保持4颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。
RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK技术定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（伪距观测值，相位观测值）及已知数据传输给流动接收机，数据量比较大，一般都要求9600的波特率。
二、RTK技术的特点
土地勘测定界技术潜力蕴于实时动态定位RTK技术的应用之中，RTK技术在土地勘测定界工作中的应用，有着非常广阔的前景。RTK技术的特点：
1、RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大。RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，使辅助测量工作极大减少，减少人为误差，保证了作业精度。
2、降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视，因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本工作条件，它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
3、定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累。不同于全站仪等仪器，全站仪在多次搬站后，都存在误差累积的状况，搬的越多，累积越大，而RTK则没有，只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。
4、作业效率高。在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完10km半径左右的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了测量效率。
5、操作简便、数据处理能力强。南方测绘RTK的基准站无需任何设置，移动站就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。南方测绘灵锐S82-2008、灵锐S86在基准站架设、移动站操作、手簿软件的使用方面都比较简单易学。
三、RTK技术在土地勘测定界中的精度分析
土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围、测定界桩位置、测量用地范围内各类土地界线和面积计算等测绘工作，为国土资源管理部门报批土地和地籍管理提供位置信息和现场基础资料。建设用地勘测定界的工作程序为：接收委托→收集勘测资料和图件→现场踏勘→图上红线设计和坐标计算→实地定桩→复核测量→面积量算→绘制勘测定界图→检查并提交勘界成果。
《土地勘测定界技术规程》对土地勘测定界成果精度做了要求。平面控制测量可采用建立三角网、三边网、导线网、边角网、GPS网。首级控制等级精度，当测区面积大于10平方公里时达到四级以上控制网，当测区面积介于5-10平方公里时达到一级小三角（边）网或一级导线网，当区面积小于5平方公里时达到二级小三角（边）网或二级导线网，当测区面积小于0.1平方公里时达到图根精度。首级控制网点密度不能满足土地勘测定界时，应在首级控制网的基础上布设一级或两级加密控制点。加密控制测量应优先采用导线网、三角形式加密控制网，也可采用单一符合导线，插点仅限个别地区使用。
界址点一般采用极坐标法，须在已知控制点上设站。角度半测回测定，对中误差不超过3㎜，一测站结束后必须检查后视方向，其偏差不得大于±30″；距离测量可用电磁波测距仪或钢尺，使用电磁波测距仪时，距离一般不超过200m，个别放宽至300m，使用钢尺测量时一般不得超过两尺段。相邻测站至少应检测一个界址点；解析法测定界址点坐标相邻控制点的点位中误差应控制在±5㎝范围内；相邻界址点间，界址边丈量中误差应控制在±5㎝范围内，坐标反算距离与实地丈量距离的较差应控制在±10㎝范围内；用解析法测定的界址点坐标与原拟用地界址点坐标之差的中误差应控制在±5㎝范围内，允许误差应控制在±10㎝范围内。
RTK技术是GPS定位技术发展的最新成果，其定位方法属于解析法测定位置坐标，其精度应达到《土地勘测定界技术规程》中解析法所应达到的精度。RTK技术通过同时接受卫星信息与基准站发送的改正信息，自動解码，自动给出厘米级精度的定位数据。然后利用微机通过Trimmed软件送到TDCI电子手簿，供实地勘测定界放样。利用RTK放样是坐标直接放样，面积量算实际上是由Trimmed软件利用坐标计算并检核，其原理是微积分学，精度相当高。RTK技术实时处理所得坐标精度达到1~2㎝±2ppm·D,完全能满足土地勘测定界工作界址点精度要求，即：界址点坐标相邻控制点的点位中误差应控制在±5㎝范围内；相邻界址点间，界址边丈量中误差应控制在±5㎝范围内，坐标反算距离与实地丈量距离较差应控制在±10㎝范围内；用解析法测定的界址点坐标与原拟用地界址点坐标之差的中误差应控制在±5㎝范围内，允许误差应控制在±10㎝范围内。
四、RTK在土地勘测定界中的作业模式
1、选择作业时段
为获取完整的数据，确保勘测定界成果一次达到精度要求，必须根据卫星可见预报和天气预报选择最佳观测时段。卫星的几何分布越好，定位精度就越高。卫星的分布状况可用Planning软件查看多项预测参数，根据预测结果合理安排作业计划。
2、建立测区平面控制网
根据设计红线坐标，用GPS静态测量方法建立测区控制网，相邻点间距5~8公里，并与国家西安80坐标系联测，求出各控制点坐标。线性工程应考虑投影变形，变形的程度与测区地理位置和高程有关。因线性工程跨越范围大，地形情况千差万别，长度变形各不相同。在3°带投影的边缘长度变形较大，必须进行改正。
3、高程控制测量
土地勘测定界对高程不做要求，但是，当定界与施工放样联合作业时（联合作业省时能节约工程投资），高程控制不能不做。GPS得到的高程是大地高，实际采用的是正常高，必须将大地高转化为正常高。而测区的高程异常是未知数，且变化复杂，特别在山区精度较差。RTK技术通过高程拟合的方法所得成果达不到在高程控制测量的精度要求，无法代替等级水准，因此，等级水准仍采用水准作业模式。
4、求取坐标地方转换参数
合理选择控制网中已知的WGS84、北京54坐标、地方独立坐标以及高程的公共点，求解转换参数，为RTK动态测量做准备。选择参数时要注意以下问题：①要选测区四周及中心的控制点，均匀分布；②为提高转换精度，最好选择3个以上的点，利用最小二乘法求解转换参数。
5、基准站选定
基准站设置除满足GPS静态观测的条件外，还应设在地势较高，四周开阔的位置，便于电台的发射。可设在具有地方网格坐标和WGS2000坐标的已知点上，也可在未知点设站。
6、放样内业数据准备
利用测量内外业一体化程序完成全部计算工作。根据作业目标，将放样数据输入后，程序会自动计算出待放样点的坐标。如线性道路：将起点坐标、方位角、加直线长度及曲线要素输入，程序会根据里程计算出全线待放样点的坐标，其中直线上每50米一个点，曲线上每10米一个点，按相应的数据格式将放样点坐标导出成Trimble DC文件，通过Date Transfer将DC文件导入到掌上电脑供外业调用。
7、外业操作
将基准站接收机设在基准点上，开机后进行必要的系统设置、传输设置及天线高等输入工作。流动站接收机开机后首先进行系统设置，输入转换参数，再进行流动站的设置和初始化工作。通常公布的坐标系统和大地水准模型不考虑投影中的当地偏差，因此要通过点校正来减少这些偏差，获得更精确的当地网格坐标，且确保作业区域在校正的点的范围内。
五、RTK技术在土地勘测定界中的应用
综上所述，RTK技术在精度上能够满足要求，作业方便快捷，尤其对线性工程的勘测手段和作业方法产生革命性的变革，极大地提高了勘测精度和勘测效率。RTK技术的使用可以高效、高精度的完成平面控制测量，特别是RTK技术的发展将彻底改变线性工程测量模式，这种技术非常适合线性工程。
RTK技术不仅能达到较高的定位精度，而且大大提高了测量的工作效率。随着RTK技术的的发展，这项技术已经逐步应用到各领域的测图工作中。通过相应的数据处理程序，可大大减轻测量人员的内外业劳动强度，因此RTK技术在土地勘测定界中有着广阔的应用前景。
参考文献：
【1】土地勘测定界技術规程
【2】杨晓明，地籍测量学，郑州测绘学校教材，1995年
【3】冯仲科等，3s应用技术，北京：林业出版社，1998
作者简介：李国顺（1962--），男，河南濮阳人，助理工程师。河南省濮阳市国土资源局开发区分局科员。