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RTK技术在土地整治中的应用

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  摘要:随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展,实时动态(RTK)测量技术也日益成熟,RTK测量技术逐步在测绘中得到应用,RTK测量可采用单基站RTK和网络RTK两种方法。RTK测量技术因其精度高、实时性和高效性,使得其在城市测绘中的应用越来越广。本文就单基站RTK技术在土地整治中的应用情况做一介绍,以供与大家交流学习。
   关键词:GPS RTK,地籍测量,应用
  Abstract: with the global positioning system (GPS) technology fast development, the real-time dynamic (RTK) measurement technology is also increasingly mature, RTK surveying and mapping gradually in measuring technology has been applied, measured by a single base station can be RTK RTK and network RTK two kinds of methods. RTK measurement technology because of its high precision, real-time and efficiency, making the city the surveying and mapping used more and more widely. This paper single base station in land renovation RTK technology and the application of a introduction, for and we exchange learning.
  Keywords: GPS RTK, cadastration, applications
  
  
   中图分类号:F301.2文献标识码:A文章编号:
  
   GPS RTK技术在工程测量中的应用,因其精度高、实时性和高效性强,在很大程度上提高了作业质量和工作效率。GPS RTK测量技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术。
   1、RTK技术
   1、1原理
   实时动态(RTK)测量系统,是GPS测量技术与数据传输技术的结合,是GPS测量技术中的一个新突破。GPS RTK测量技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术,其基本思想是:在基准站上设置1台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在用户站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果,便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况,实时地判定解算结果是否成功,从而减少冗余观测量,缩短观测时间。
   1、2组成与特点
   RTK测量系统一般由以下三部分组成:GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成,它是实现实时动态测量的关键设备。软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能。
   RTK测量技术除具有GPS测量的优点外,同时具有观测时间短,能实现坐标实时解算的优点,因此可以提高生产效率。实时动态定位如采用静态测量模式,在15km范围内,其定位精度可达1~2cm,可用于城市的控制测量。RTK测量系统的开发成功,为GPS测量工作的可靠性和高效率提供了保障,这对GPS测量技术的发展和普及,具有重要的现实意义。
   2、RTK在土地整治中的运用
   某项目位于平原地区一些土地整治的城镇,项目区面积大、分布广,要求在短时间内将其所有地籍图绘出来,实施过程是:
   2、1基准站的选定和建立
   基准站的安置是顺利进行RTK 测量的关键,所以在选址时应注意:(1)避免选择在无线电干扰强烈的地区;(2)基准站站址及数据链电台发射天线必须具有一定的高度;(3)为防止数据链丢失以及多路径效应的影响,周围无GPS信号反射物(大面积水域、大型建筑物等)。
   2、2外业施测
   外业人员在设置好基准站后即可开始测量,一般为三人一组,一人在基准站上,二人持流动站到每个界址点上立杆并记录数据,一般取3秒作为一个记录单元,在记录数据时要求测量人员立点要准确,尽量稳住对中杆,同时画出草图,以便内业整图时提供参考。
   2、3作业方法及步骤
   (1)选择坐标系:一般可采用国家基本坐标系,也可采用地方坐标系统。(2)设置投影参数:可采用已知点坐标的实际中央子午线,亦可选取择当地经度作为中央子午线,X常数用0,Y常数用500000,投影尺度比用1。(3)使七参数和转换参数都处于OFF态。(4)设置基准站,有两种情况:A、基站设在非已知点上:待基站架设完毕,并已开始单点定位,输入基准站坐标时,按Tab键获取单点定位坐标作为基准站坐标,高程如果相差太大,可以用估计的值输入。B、基站设在已知点上:待基站架设完毕,并已开始单点定位,进入碎部点测量,按Tab键存储一个坐标,设点名为Pr1。进入基准站坐标输入,输入基准站坐标时,按R键获取已测点坐标Pr1 为基准站坐标。设制好RTK 工作方式和发射间隔后,设成基准站工作方式。(5)A情况时,分别到测区的两个已知点上(两已知点距离要尽量远,且已知点要有足够的精度),进入碎部点测量,在RTK Fixed下分别存储到点名Pr1 和Pr2(注意要输入天线高)。B情况时,到测区的另一个已知点上(两已知点要有足够的精度),进入碎部点测量,在RTK Fixed下存储到点名Pr2。(6)进入“求转换参数”,按T键取出Prt1坐标,按R键取出Pt1坐标,按Enter键进入取第二点坐标,按T键取出Pt2坐标,按R键取出R2坐标,按Enter键转换参数计算完毕,并自动存储到“转换参数”中,进入转换参数,查看转换参数,打开转换参数。(7)重测P1 或P2 点坐标,检查点坐标是否与已知点一致(在2cm误差内),有条件的还可以到第三已知点去检验转换参数的正确性。
   3.4内业处理
   外业测量存储的RAT文件是专用的数据库文件,不可直接用来给成图软件调用,用“测点成果输出”功能可以把RAT文件转换为用户所需要的格式。转换后的格式与我们所用软件CASS7.0软件格式相一致,结合外业的草图,从而快速地完成数字化内业成图工作。
   在实际应用中,建议:(1)RTK方式出现后不要马上开始测量,要等初始化结束才能开始测量,否则将有较大的误差,代入记录数据后,如正常工作以后则其记录方式不受影响。(2)电台信号不能太远,根据我们几年的作业经验,RTK 的范围以不超过5KM为原则,否则解算速度、精度等都大受影响。
   3、应用效果评价
   RTK技术与其它测量仪器和测量方法相比具有不能比拟的优势。具体如:(1)利用RTK进行地籍测量,不受天气、地形、通视等条件的限制,工作效率比传统方法提高3-4倍。(3)利用RTK技术比传统方法大大节省人力。如没有像RTK这样的技术是很难完成的。(2)应用RTK技术可测定每一块土地的权属界址点及一些地物点的位置,并能达到厘米级精度。
   虽然RTK技术在测量中有较广阔的应用前景,但由于一些地区特殊的环境,存在一些不利于RTK作业的因素,如山谷和森林等。在应用中,发现一些测量过程中的一些实际问题,如:(1)测量过程中有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长,有时甚至无法获取固定双差解,这时可以适当的提高高度截止角或删除个别卫星。(2)电力供应问题需要多块大容量电池、电瓶才能保证连续作业,在电力供应缺乏或偏远作业区作业时要做好充分准备,必须带足备用电池、电瓶。
   总之,RTK技术以其精度和自动化程度都比较高的优势,成为地籍测量中的重要技术手段之一。在科学技术飞速发展的今天,GPS-RTK技术给测绘工作带来了革命性的变化,它改变了传统的测量模式,我们要不断完善GPS-RTK技术,寻求先进的作业方式。相信随着CORS参考站的建立,GPRS和CDMA技术的应用,RTK技术将不断成熟,必定会更好的服务于测量。
  
  参考文献
  1、黄俊华,陈文森.连续卫星定位综合服务系统建设与应用[M].北京.科学出版社,2009.1
  2、徐军。浅谈城镇地籍测量中GPS RTK技术的应用[J],城市建设理论研究(电子版),2011年17期
  3、黄春泉。GPS RTK技术在工程测设中的应用[J],浙江国土资源,2011年07期
  4、李福顺,姚正明。浅谈RTK技术在地籍测量中的应用[J],测绘与空间地理信息,2012年01期


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