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摘 要 全球定位系统（GPS）逐渐被广泛的应用，但总的发展趋势则是实时应用及如何提供高精度服务。国内自主导航定位系统的整体方案已启动，相比国际先进系统，自主系统在理论、整体方案构建、关健技术中均有了长足发展。本文对GPS概念定理进行描述和说明，并对GPS技术在我国发展现状以及在测绘中的应用展开讨论，探讨GPS技术在土地测量中的应用。
关键词 全球定位系统（GPS）；地籍测量应用
中图分类号 P2 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0195-01
GPS是指，在美国国防部主持下，在空中卫星技术基础上研制出的无线电导航系统。该系统可以提供全球全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。实时差分RTK（Real-Time-Kinematic）则是在GPS的基础上，基于载波相位观测值的实时动态定位技术，给RTK技术的野外实时厘米级的定位精度提供了技术支持。
RTK测量基本思想是指：在已知坐标的参考点位上安置基准站接收机，并对所有可视GPS卫星信号进行连续接收，将监测站坐标、观测值、卫星跟踪状态以及接收机的工作状态以数据信息链形式传递；移动站接收机能跟踪GPS卫星信号，并且接收来自基准站的数据，在观测到四颗卫星之后，以0TF（On-The-FIy）算法对载波相位整周模糊度进行求解，再利用相对定位模型，对所在点相对基准站的三维坐标和精度指标实时计算。相比静态GPS测量还需要内业处理，显然使用RTK方法测量使定位效率得到了大大提高。同时，由于所用的GPS RTK系统发射电台仅有4W，省电效果好，能使用1天，运行后，无需人职守，非常方便。因此RTK技术一出现，其在测量中的应用立刻受到人们的青睐。
1 GPS地籍碎部测量
利用RTK进行地籍测量，当碎部测量时，可选择分布在测区内的各等级控制点作为基准站点，实施碎部点测量。设定好基准站，且需要输入一定已知参数（基准点坐标、参考点坐标等）然后就能进行行碎部测量。RTK测量一般应用在空旷地区，建筑物密集地区不宜采用。
1.1 测量前的准备工作
准备工作主要有：熟悉GPS接收机操作，能熟练的使用差分处理软件，制定出野外测量操作规程，并能组建工作队伍。
1.2 数据的编写与编码
按照传统安装运行模式，只选择一台GPS接收机来承担基准站，而监测站则需要GPS接收机数台，进行同步调测。为保证进行差分处理数据的管理正常，编码了流动站的GPS接收机，如：使用A号，B号，C号，……，Z号，当每台动接收机开始测量，对数据文件名命名是要考虑将日期、机号、文件序号等信息融入，能方便数据在行业内部处理以及对其进行存档管理。同时，进行野外测量时，空间坐标在采集权属界线中作用外，还有采集权属，土地利用类型等多种繁杂的属性信息。所以，开始测量前必须对多种属性进行统一的编码。编码原最好能与地籍测量中使用的编码原则统一。
1.3 控制网的加密
由于差分计算的要求，当对GPS数据、土地详查时收集的GIS数据，进行进一步叠加和配准时，都需实行坐标转换，测区的内部，需要维持稳定数量的控制点。而且控制点的精度,要保证即使仅仅是E级控制点，常量误差也不能超过±10mm，相对误差最好保持在±20×10-6D左右，已经具备完全满足各种地籍测量需要得能力。若测区内控制点密度不够，则可以考虑选择GPS静态差分定位技术，进行加密控制。加密网内必须联测至少三个已知点，坐标系一般选择1980西安坐标系，高程系一般选择1985国家高程基准。加密控制完成后可以使用RTK技术进行图根控制测量，图根点施测时，一般采集两组数据，当误差在限差范围内时，取其平均值作为该点最终坐标。RTK方法工作效率高，相比传统测量，优势明显，与GPS静态测量方法相比，也具有优势，且无需担心通视的问题。
1.4 基准站的建设
若测区内的GPS测量控制点足够，可将基准站设置在测区的中心。基准站的周围要求不能有高大的建筑物、树木等地物造成遮挡，且不能存在电磁干扰（如：由变电站、高压线等引起）。选择三角架将GPS抗多路径效应天线，架于已知点以上，天线选用专用电缆连接GPS接收机，打开GPS接收機，初始化。采样率的设置（不能小于移动站）和天线视角（基准站可选择10°）等参数。一旦准备工作完成，即开始采样。若测区内无其余测量控制点，则需从测区外已知的点进行引点，并建立控制点，若测区面积较大，控制点少，则需要加密。
1.5 利用移动站GPS接收机来采集数据
根据土地变更调查时得需求，需采集两类数据：1）变化地块地理坐标数据。2）属性数据、权属、以及利用类型。由于卫星在空间中得几何分布情况，测站就必须能够观测4颗以上卫星，尽量避免给差分结果造成不良影响，每个地物进行测量时，需要填写野外记录表。①线状地物。如：水渠、道路等现状地物，在测量时，应将天线置于中心线位置上，采取移动测量方法，记录线状地物属性信息，并将其输入GPS接收机中。②面状地物。土地利用调查中使用时，如：面状地物（即地块），作为最重要的测量对象，需要变化边界再进行测量。③点状地物测量中。如：界桩、控制点等均需测量，引出可以考虑选择静态差分方法对数据进行记录，并需要能够保证厘米级的精度。④属性数据。GPS的最初设计旨在定位，并不是在采集GIS数据。GIS中，属性数据和地理坐标数据均非常重要，目前，GPS还不能采集属性数据，只能通过别的途径采集。坐标的采集与属性的采集难以很好的在GPS接收机中集成，它们之间的主要关联，可能是GIS内部进行交互式编辑进行。但是，许多GPS接收机厂家，也开始试图这种现状。如：通过GeoLink软件以对属性数据进行采集。
2 GPS地籍碎部测量的意义
相比全站仪，RTK技术在地籍碎部测量中的使用具有非常突出的优势。1）采点迅速，由于其解算速度已达到20Hz，一般选择1Hz，即每秒就可以记录一组观测数据，因此，在初始化完成后，单点采集时间可以忽略不计。2）适用范围广泛。降低了做控制、换站的工作量，一般在沿基准站方向对较少地区阻挡，RTK作用半径在十几公里左右。3）能够单人操作，节省劳动力。保证基准站安全的基础上，每台流动站均需一人。RTK定位方式在碎部测量中的不足之处为：虽然对流动站与基准站之间相互通视并未要求，但对GPS接收机卫星信号对天通视却又严格要求。在对建筑物、构筑物、茂密的林区进行测量时，往往难以靠近被测物，因而无法测量，这就需全站仪配合。
3 结束语
将实时动态RTK技术运用在地籍测量中，在测量速度、精度方面都可以得到到用户认可，随着数据传输能力不断的增强，实时动态定位RTK技术，将得到更广阔的应用。
参考文献
[1]王广运,郭秉义.差分GPS定位技术与应用[M].北京:电子工业出版社,1996.
[2]陈建龙,杨德明.实时动态(RTK)定位技术在土地测绘中的应用[J].东北测绘,2000,3.
[3]闫志刚,张兆龙.GPS、RTK作业模式在原理及实用技术[J].四川测绘,2001.2.
关键词 全球定位系统（GPS）；地籍测量应用
中图分类号 P2 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0195-01
GPS是指，在美国国防部主持下，在空中卫星技术基础上研制出的无线电导航系统。该系统可以提供全球全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。实时差分RTK（Real-Time-Kinematic）则是在GPS的基础上，基于载波相位观测值的实时动态定位技术，给RTK技术的野外实时厘米级的定位精度提供了技术支持。
RTK测量基本思想是指：在已知坐标的参考点位上安置基准站接收机，并对所有可视GPS卫星信号进行连续接收，将监测站坐标、观测值、卫星跟踪状态以及接收机的工作状态以数据信息链形式传递；移动站接收机能跟踪GPS卫星信号，并且接收来自基准站的数据，在观测到四颗卫星之后，以0TF（On-The-FIy）算法对载波相位整周模糊度进行求解，再利用相对定位模型，对所在点相对基准站的三维坐标和精度指标实时计算。相比静态GPS测量还需要内业处理，显然使用RTK方法测量使定位效率得到了大大提高。同时，由于所用的GPS RTK系统发射电台仅有4W，省电效果好，能使用1天，运行后，无需人职守，非常方便。因此RTK技术一出现，其在测量中的应用立刻受到人们的青睐。
1 GPS地籍碎部测量
利用RTK进行地籍测量，当碎部测量时，可选择分布在测区内的各等级控制点作为基准站点，实施碎部点测量。设定好基准站，且需要输入一定已知参数（基准点坐标、参考点坐标等）然后就能进行行碎部测量。RTK测量一般应用在空旷地区，建筑物密集地区不宜采用。
1.1 测量前的准备工作
准备工作主要有：熟悉GPS接收机操作，能熟练的使用差分处理软件，制定出野外测量操作规程，并能组建工作队伍。
1.2 数据的编写与编码
按照传统安装运行模式，只选择一台GPS接收机来承担基准站，而监测站则需要GPS接收机数台，进行同步调测。为保证进行差分处理数据的管理正常，编码了流动站的GPS接收机，如：使用A号，B号，C号，……，Z号，当每台动接收机开始测量，对数据文件名命名是要考虑将日期、机号、文件序号等信息融入，能方便数据在行业内部处理以及对其进行存档管理。同时，进行野外测量时，空间坐标在采集权属界线中作用外，还有采集权属，土地利用类型等多种繁杂的属性信息。所以，开始测量前必须对多种属性进行统一的编码。编码原最好能与地籍测量中使用的编码原则统一。
1.3 控制网的加密
由于差分计算的要求，当对GPS数据、土地详查时收集的GIS数据，进行进一步叠加和配准时，都需实行坐标转换，测区的内部，需要维持稳定数量的控制点。而且控制点的精度,要保证即使仅仅是E级控制点，常量误差也不能超过±10mm，相对误差最好保持在±20×10-6D左右，已经具备完全满足各种地籍测量需要得能力。若测区内控制点密度不够，则可以考虑选择GPS静态差分定位技术，进行加密控制。加密网内必须联测至少三个已知点，坐标系一般选择1980西安坐标系，高程系一般选择1985国家高程基准。加密控制完成后可以使用RTK技术进行图根控制测量，图根点施测时，一般采集两组数据，当误差在限差范围内时，取其平均值作为该点最终坐标。RTK方法工作效率高，相比传统测量，优势明显，与GPS静态测量方法相比，也具有优势，且无需担心通视的问题。
1.4 基准站的建设
若测区内的GPS测量控制点足够，可将基准站设置在测区的中心。基准站的周围要求不能有高大的建筑物、树木等地物造成遮挡，且不能存在电磁干扰（如：由变电站、高压线等引起）。选择三角架将GPS抗多路径效应天线，架于已知点以上，天线选用专用电缆连接GPS接收机，打开GPS接收機，初始化。采样率的设置（不能小于移动站）和天线视角（基准站可选择10°）等参数。一旦准备工作完成，即开始采样。若测区内无其余测量控制点，则需从测区外已知的点进行引点，并建立控制点，若测区面积较大，控制点少，则需要加密。
1.5 利用移动站GPS接收机来采集数据
根据土地变更调查时得需求，需采集两类数据：1）变化地块地理坐标数据。2）属性数据、权属、以及利用类型。由于卫星在空间中得几何分布情况，测站就必须能够观测4颗以上卫星，尽量避免给差分结果造成不良影响，每个地物进行测量时，需要填写野外记录表。①线状地物。如：水渠、道路等现状地物，在测量时，应将天线置于中心线位置上，采取移动测量方法，记录线状地物属性信息，并将其输入GPS接收机中。②面状地物。土地利用调查中使用时，如：面状地物（即地块），作为最重要的测量对象，需要变化边界再进行测量。③点状地物测量中。如：界桩、控制点等均需测量，引出可以考虑选择静态差分方法对数据进行记录，并需要能够保证厘米级的精度。④属性数据。GPS的最初设计旨在定位，并不是在采集GIS数据。GIS中，属性数据和地理坐标数据均非常重要，目前，GPS还不能采集属性数据，只能通过别的途径采集。坐标的采集与属性的采集难以很好的在GPS接收机中集成，它们之间的主要关联，可能是GIS内部进行交互式编辑进行。但是，许多GPS接收机厂家，也开始试图这种现状。如：通过GeoLink软件以对属性数据进行采集。
2 GPS地籍碎部测量的意义
相比全站仪，RTK技术在地籍碎部测量中的使用具有非常突出的优势。1）采点迅速，由于其解算速度已达到20Hz，一般选择1Hz，即每秒就可以记录一组观测数据，因此，在初始化完成后，单点采集时间可以忽略不计。2）适用范围广泛。降低了做控制、换站的工作量，一般在沿基准站方向对较少地区阻挡，RTK作用半径在十几公里左右。3）能够单人操作，节省劳动力。保证基准站安全的基础上，每台流动站均需一人。RTK定位方式在碎部测量中的不足之处为：虽然对流动站与基准站之间相互通视并未要求，但对GPS接收机卫星信号对天通视却又严格要求。在对建筑物、构筑物、茂密的林区进行测量时，往往难以靠近被测物，因而无法测量，这就需全站仪配合。
3 结束语
将实时动态RTK技术运用在地籍测量中，在测量速度、精度方面都可以得到到用户认可，随着数据传输能力不断的增强，实时动态定位RTK技术，将得到更广阔的应用。
参考文献
[1]王广运,郭秉义.差分GPS定位技术与应用[M].北京:电子工业出版社,1996.
[2]陈建龙,杨德明.实时动态(RTK)定位技术在土地测绘中的应用[J].东北测绘,2000,3.
[3]闫志刚,张兆龙.GPS、RTK作业模式在原理及实用技术[J].四川测绘,2001.2.