论文部分内容阅读
摘要:本文对GPS RTK技术在地籍测量中应用进行了详细的探讨,供大家参考。
关键词:GPS RTK;地籍测量基准站
1前言
地籍测量的常规测量方法是先采用全站仪导线测量布设控制点,然后在导线控制点的基础上进行宗地界址点的碎部测量。导线测量经常受到起算控制点密度不足、测站之间通视差以及精度不均匀等问题的困扰,而且耗费人力、时间和资金。
随着近些年GPS RTK技术的出现以及GPS接收机空间定位精度的不断提高,GPS RTK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GPS RTK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。
2 GPS RTK的基本原理
GPS RTK技术采用差分GPS三类(位置差分、偽距差分和相位差分)中的相位差分.这三类差分方式都是由基准站发送改正数,由流动站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果,所不同的是发送改正数的具体内容不一样,其差分定位精度也不同.前两类定位误差的相关性会随基准站与流动站的空间距离的增加其定位精度迅速降低,故GPS RTK采用第3种方法。
GPS RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于流动站上,基准站和流动站同时接收同一时间相同GPS卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到GPS差分改正值.然后将这个改正值及时地通过无线电数据链电台传递给流动站以精化其GPS观测值,得到经差分改正后流动站较准确的实时位置.流动站可处于静止状态,也可处于运动状态.
RTK分修正法和差分法.修正法是基准站将载波相位修正量发送给流动站,以改正其载波相位,然后求解坐标.差分法是将基准站采集的载波相位发送给流动站进行求差解算坐标.前者为准RTK技术,后者为真正的RTK技术.
3 GPS RTK 技术应用于地形、地籍测量
应用GPS RTK技术较GPS静态、快速静态定位需要事后数据处理而言.其定位效率有了很大提高。GPS RTK技术一经出现,其在测量中的应用立刻受到人们的高度重视与青睐。传统的常规控制测量有三角测量、导线测量等,它要求点与点间互相通视,距离不能太长,在外业中还受天气等因素影响,不能及时地知道测量成果的精度,而且测量精度不够均匀,费工费时。
应用GPS静态、快速静态相对定位测量,虽无需点与点间相互通视,能够高精度地进行各种控制测量,但是需要进行大量地数据处理,不能实时快速定位与确定定位精度,内业数据处理后,如发现精度满足不了要求必须返工测量。而采用RTK技术进行控制测量,既能实时知道定位结果.又能实时知道定位精度,并且不受外界条件的影响,很大程度上提高了作业效率。虽然GPS RTK无法达到GPS静态相对定位技术的精度水平,但其实时动态相对定位厘米级的测量精度已可满足地形测图中的控制测量、地籍测量中的控制测量和界址点点位测量等工作的点位精度需要。
采用GPS RTK技术进行测图时.不要求通视,全天候作业,不受常规的多个技术条件限制。只需一人背着仪器在待测的碎部点上停留l一2s钟, 同时输入特征编码,通过电子手簿或便携机进行记录,在满足点位精度要求下,将一个区域内的地形、地貌点位测定后,在野外或回到室内,用专业测图软件输出所需要的地形图。在利用GPS RTK技术测定点位时,仅需1人操作,便可完成测图工作,节省了人力与物力,很大程度上提高了测图的工作效率。最近几年。传统测地形图方法主要是用全站仪和电子手簿.采用地物编码的方法.再利用测图软件测绘地形图。但都要求测站点与被测的周围地物、地貌等点之间通视,而且至少要求2—3人操作。而利用GPS RTK技术进行地形测量则不要求站间通视,不需要频繁换站.并且可以多个流动站同时工作,测量时间节省一半以上,测量精度和可靠性都能满足要求。
地籍测量中RTK技术已经逐步取代常规测量方式.成为地籍控制测量的主要手段。在距离基准站15km(低纬度地区,流动站与基准站问的最长距离需适当减少)的范围内则可考虑采用RTK技术。测定每一宗地的权属界址点以及测绘地籍图,都能快速、实时测定有关地籍控制点、界址点及一些地物点的位置,并能达到要求的厘米级测量精度。将GPS获得的数据处理后直接录入GPS系统,可快速精确地获得地籍图。现在许多GPS生产厂家都推出了手持差分型GPS接收机,它轻便灵活,能记录点线、面等数据,可存储大量点位的几何数据和属性特征。码伪距差分定位可达±2m~±5m 的精度水平,加分米级处理器定位精度高于±1m,其精度水平完全满足土地利用变更调查及其动态监测的测量要求。对于要长期大面积进行土地利用变更调查和监测的单位.该技术手段存在较大的应用价值。
在建设用地勘测定界测量中.RTK技术可实时地测定界桩位置,确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样,建设用地勘测定界中的面积量算.实际上由GPS软件中的面积计算功能直接计算并进行检核。避免了常规解析法放样的复杂性,简化了建设用地勘测定界的工作程序。建设用地勘测定界是为政府部门审批用地提供基础数据。利用GPS的RTK技术进行勘测定界。完全能满足建设用地勘测界址点坐标对邻近图根点点位中误差及界址线与邻近地物或邻近界线的距离中误差不超过10cm 的精度要求,且效率高,受条件限制小,特别是对铁路、公路、河流等线状用地其优势更为明显。
在土地利用动态检测中, 也可利用RTK技术。传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺测量距离交会、直角坐标法等进行实测丈量,对于变通范围较大的地区采用平板仪补测。这种方法速度慢、效率低。而应用RTK新技术进行动态监测则可提高检测的速度和精度,省时省工,真正实现实时动态监测,保证了土地利用状况调查的现实性。
土地利用动态监测是对土地利用的变化状况进行及时准确的调查。为合理利用土地资源,为政府和各级土地管理部门制定各项政策,落实各种管理措施提供依据。
传统的野外测量受限于条件、地形等多方面因素的制约.不能及时反映土地利用的动态变化。使用手持式差分型GPS接收机,能快速和方便地测量点、线和面,并记录其所规定的属性信息。手持式差分型GPS接收机适用于各种情况的土地监测,差分改正后精度可以达到1-5m,加分米级处理器定位精度优于0.5m,其精度完全满足土地利用现状调查及土地动态监测的精度要求。有传统测量无法比拟的高速度、高效率的特点。
4 结束语
地籍测量碎部点数量大,精度要求高,要求作业区内整体精度平衡,使用RTK—GPS能大大提高作业效率,减少图根控制点的数量,提高测量精度。RTK技术将在地籍测量中得到更广阔的应用。
关键词:GPS RTK;地籍测量基准站
1前言
地籍测量的常规测量方法是先采用全站仪导线测量布设控制点,然后在导线控制点的基础上进行宗地界址点的碎部测量。导线测量经常受到起算控制点密度不足、测站之间通视差以及精度不均匀等问题的困扰,而且耗费人力、时间和资金。
随着近些年GPS RTK技术的出现以及GPS接收机空间定位精度的不断提高,GPS RTK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GPS RTK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。
2 GPS RTK的基本原理
GPS RTK技术采用差分GPS三类(位置差分、偽距差分和相位差分)中的相位差分.这三类差分方式都是由基准站发送改正数,由流动站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果,所不同的是发送改正数的具体内容不一样,其差分定位精度也不同.前两类定位误差的相关性会随基准站与流动站的空间距离的增加其定位精度迅速降低,故GPS RTK采用第3种方法。
GPS RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于流动站上,基准站和流动站同时接收同一时间相同GPS卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到GPS差分改正值.然后将这个改正值及时地通过无线电数据链电台传递给流动站以精化其GPS观测值,得到经差分改正后流动站较准确的实时位置.流动站可处于静止状态,也可处于运动状态.
RTK分修正法和差分法.修正法是基准站将载波相位修正量发送给流动站,以改正其载波相位,然后求解坐标.差分法是将基准站采集的载波相位发送给流动站进行求差解算坐标.前者为准RTK技术,后者为真正的RTK技术.
3 GPS RTK 技术应用于地形、地籍测量
应用GPS RTK技术较GPS静态、快速静态定位需要事后数据处理而言.其定位效率有了很大提高。GPS RTK技术一经出现,其在测量中的应用立刻受到人们的高度重视与青睐。传统的常规控制测量有三角测量、导线测量等,它要求点与点间互相通视,距离不能太长,在外业中还受天气等因素影响,不能及时地知道测量成果的精度,而且测量精度不够均匀,费工费时。
应用GPS静态、快速静态相对定位测量,虽无需点与点间相互通视,能够高精度地进行各种控制测量,但是需要进行大量地数据处理,不能实时快速定位与确定定位精度,内业数据处理后,如发现精度满足不了要求必须返工测量。而采用RTK技术进行控制测量,既能实时知道定位结果.又能实时知道定位精度,并且不受外界条件的影响,很大程度上提高了作业效率。虽然GPS RTK无法达到GPS静态相对定位技术的精度水平,但其实时动态相对定位厘米级的测量精度已可满足地形测图中的控制测量、地籍测量中的控制测量和界址点点位测量等工作的点位精度需要。
采用GPS RTK技术进行测图时.不要求通视,全天候作业,不受常规的多个技术条件限制。只需一人背着仪器在待测的碎部点上停留l一2s钟, 同时输入特征编码,通过电子手簿或便携机进行记录,在满足点位精度要求下,将一个区域内的地形、地貌点位测定后,在野外或回到室内,用专业测图软件输出所需要的地形图。在利用GPS RTK技术测定点位时,仅需1人操作,便可完成测图工作,节省了人力与物力,很大程度上提高了测图的工作效率。最近几年。传统测地形图方法主要是用全站仪和电子手簿.采用地物编码的方法.再利用测图软件测绘地形图。但都要求测站点与被测的周围地物、地貌等点之间通视,而且至少要求2—3人操作。而利用GPS RTK技术进行地形测量则不要求站间通视,不需要频繁换站.并且可以多个流动站同时工作,测量时间节省一半以上,测量精度和可靠性都能满足要求。
地籍测量中RTK技术已经逐步取代常规测量方式.成为地籍控制测量的主要手段。在距离基准站15km(低纬度地区,流动站与基准站问的最长距离需适当减少)的范围内则可考虑采用RTK技术。测定每一宗地的权属界址点以及测绘地籍图,都能快速、实时测定有关地籍控制点、界址点及一些地物点的位置,并能达到要求的厘米级测量精度。将GPS获得的数据处理后直接录入GPS系统,可快速精确地获得地籍图。现在许多GPS生产厂家都推出了手持差分型GPS接收机,它轻便灵活,能记录点线、面等数据,可存储大量点位的几何数据和属性特征。码伪距差分定位可达±2m~±5m 的精度水平,加分米级处理器定位精度高于±1m,其精度水平完全满足土地利用变更调查及其动态监测的测量要求。对于要长期大面积进行土地利用变更调查和监测的单位.该技术手段存在较大的应用价值。
在建设用地勘测定界测量中.RTK技术可实时地测定界桩位置,确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样,建设用地勘测定界中的面积量算.实际上由GPS软件中的面积计算功能直接计算并进行检核。避免了常规解析法放样的复杂性,简化了建设用地勘测定界的工作程序。建设用地勘测定界是为政府部门审批用地提供基础数据。利用GPS的RTK技术进行勘测定界。完全能满足建设用地勘测界址点坐标对邻近图根点点位中误差及界址线与邻近地物或邻近界线的距离中误差不超过10cm 的精度要求,且效率高,受条件限制小,特别是对铁路、公路、河流等线状用地其优势更为明显。
在土地利用动态检测中, 也可利用RTK技术。传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺测量距离交会、直角坐标法等进行实测丈量,对于变通范围较大的地区采用平板仪补测。这种方法速度慢、效率低。而应用RTK新技术进行动态监测则可提高检测的速度和精度,省时省工,真正实现实时动态监测,保证了土地利用状况调查的现实性。
土地利用动态监测是对土地利用的变化状况进行及时准确的调查。为合理利用土地资源,为政府和各级土地管理部门制定各项政策,落实各种管理措施提供依据。
传统的野外测量受限于条件、地形等多方面因素的制约.不能及时反映土地利用的动态变化。使用手持式差分型GPS接收机,能快速和方便地测量点、线和面,并记录其所规定的属性信息。手持式差分型GPS接收机适用于各种情况的土地监测,差分改正后精度可以达到1-5m,加分米级处理器定位精度优于0.5m,其精度完全满足土地利用现状调查及土地动态监测的精度要求。有传统测量无法比拟的高速度、高效率的特点。
4 结束语
地籍测量碎部点数量大,精度要求高,要求作业区内整体精度平衡,使用RTK—GPS能大大提高作业效率,减少图根控制点的数量,提高测量精度。RTK技术将在地籍测量中得到更广阔的应用。