实时动态RTK定位技术在土地测绘中的应用.doc

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实时动态RTK定位技术在土地测绘中的应用
陈建龙1,杨德明1,华庆海2
(1.    　 1. 黑龙江省土地勘测规划院,黑龙江哈尔滨150056;
2.江苏省盱眙县国土管理局,江苏盱眙县211700)
摘要:介绍了基于全球定位系统(GPS)的实时动态(RTK)定位技术,探讨了实时动态定位技术在土地测绘中的应用方向及其特点。
关键词:实时动态(RTK)定位技术;GPS;土地测绘;应用
中图分类号:Ｐ228.9　　　文献标识码:Ｂ　　　文章编号:1005-3123(2000)03-0020-02
　０. 引言
　　实时动态（ RealT me   blue matte   RTK）定位技术，是一项以载波相位观测为基础的实时差分GPS测量技术、它的基本形式是：以一台输入己知 WGS84坐标的GPS接收机作为基准站，对所有可见GPS卫星进行不间断观测，将其观测数据（己知WGS 84坐标及载波相位），通过无线数据传输设备发送给流动站（用户观测站）、在流动站上，另一台GPS接收机在接收GPS卫星（与基准站所观测的卫星为同一组卫星）信号的同时，通过无线数据接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位、实时差分的原理，通过特定软件，实时地求差并计算出流动站所在点的WGS 84一维坐标，通过地方坐标转换参数，换算得出流动站逐点的平面坐标X，y和海拔高灯，并在电了手簿上实时显示其坐标及其精度。
实时动态定位作业示意图如下：

目前，实时动态定位技术在20 km的范围内己经驭得了成功，平面点位精度一般为l－Zcm＋10nnm，既可以应用于碎部测量，义可应用于等级要求不高的控制测量。
实时动态定位技术与传统测量方法相比，具有明显的优势、首先，观测效率高；应用实时动态测量系统，连续采集单点坐标仅需十凡秒钟，而巨实时解算坐标，观测坐标精度，既减少了多余观测量，义避免了事后发现观测成果不合格，而返工的现象、其次，布点方式比较灵活，节省费用、在控制测量中，应用实时动态定位技术，各控制点间无须通视，既不需要进行造标，也不需要传统一角测量、导线测量中的连接点及传算点，这极大地降低和节省了测量费用。
１.实时动态（RTK)定位测量系统的构成
实时动态定位测量系统主要中以下一部分构成：
1．1卫星信号接收系统
在实时动态定位测量系统中，应至少包含两台GPS接收机，分别安置在基准站和流动站上、当基准站同时为多用户服务时，应采用双频GPS接收机，其采样率与流动站采样率最高的相一致。
1．2数据传输系统
数据传输系统（数据链），中基准站的数据发射装置与流动站数据接收装置组成，它是实现实时动态测量的关键性设备。其稳定性依赖于高频数据传输设备的可靠性与抗干扰性、为了保证足够的数据传输距离及信号强度，一般在基准站还需要附加功率放大设备。
1．3软件解算系统
实时动态定位测量的软件解算系统对于保障实时动态测量结果的精确性与可靠性，具有诀定性的作用、以载波相位为观测量的实时动态测量，其主要问题在于，载波相位初始整周未知数的精密确定，流动观测中对卫星的连续跟踪，以及失锁后的重新初始化问题、目前，中于快速解算和动态解算整周未知数技术的发展，为实时动态测量的实施奠定了基础。
实时动态测量的软件系统，应具有的基本功能是：

l）快速解算／动态快速解算整周未知数。

2）根据相对定位原理，采用一定的数据处理方法（如序贯平差法），实时解算流动站的WGS 84的”维坐标。

3）根据己知的地方坐标转换参数，进行应用坐标系统的
转换。

4）解算结果质量与精度评价。
5）测量结果的显示与绘图、放样功能。
2．实时动态（ RTK）定位在土地测绘中的应用
利用GpS（全球定位系统）进行土地测绘是近凡年的事情，而实时动态（RT曰定位技术以其特有的技术优势，在土地测绘领域展现出了极为广阔的应用前景和发展空间、笔者通过实践，感到实时动态定位技术在土地测绘中，主要适用于以下一方面：
2．1地籍控制测量
实时动态定位技术应用于地籍控制测量，可以根据实际需要，灵活布设控制点，点位可疏可密、如图2，测区为相互独立的A、B两测区，应用实时动态定位技术，就可以在。点上架设基准站，在需要布设控制点A、B区域，布设控制点，而不必在A、B测区中间地带布设传算点，这使交通不便的独立地区能方便地进行整体联测。

采用实时动态定位技术进行地籍控制测量，效率很高、不仅大大优于传统测量方式，而巨明显优于GPS静态测量方式。例如：在大庆822万由仲m用地的地籍调查中，我们在首级控制采用经典GPS静态测量的基础上，加密控制均采用了实时动态定位技术，在应用两台GPS接收机（分别作为基准站和流动站），点位间距离平均为 05－ 10 km，交通方便的条件下，平均每天测点 20－ 40个（5 S点），主要时间是花费在交通上，这是传统测量方式及经典GPS静态测量方式所无法比拟的、这种测量方式还非常适合中小城市（镇）的地籍控制测量，在面积为100kmZ以下的中小城市，如果形状比较规整，基准站布设在合适的位置上，一般仅需一个基准站就可完成控制测量，流动站与基准站之间不必考虑通视问题。
2．2建设用地前期勘测／地籍碎部测量
采用实时动态定位方式进行建设用地前期勘测或地籍碎部测量，与采用全站仪进行测量相比较，也具有非常明显的优势：一是采点速度快，在保持卫星连续跟踪的情况下，一般单点测量仅需要十凡秒钟，与全站仪相当、但是在以基准站为中心方圆20 k m内，既不需要变换基准站，也不需要图根控制点，更不需要定向，这就减少了全站仪频繁换站所花费的时间，巨可以使多个流动站同时工作，而互不影响、在绥化市红星水序建设用地前期勘测中，我们通过实践比较，在相同的时间内，一台流动站大约是一台全站仪工作效率的15倍。
实时动态定位测量方式在碎部测量上也有其不足的一面，它虽然不要求流动站与基准站通视，但是要求GPS接收机的卫星信号接收天线对天通视、在测量房屋、林带时往往中于无法靠近被测地物，而无法测量，这就需要全站仪等光学测量仪器的密切配合、但是如果能够使用双系统的全球定位系统（即GpS＋GLONASS系统，目前设备投资较大），中于天空中可见卫星较多，则上面提到的情况，就会有明显地改观。
2．3放样土地权属界线
实时动态定位技术另一个非常适合的领域是放样土地权属界线、尤其是在通视不便、测量困难地区、在土地管理中，经常出现：土地权属界线在图上己确定，但中于实地地形复杂或通视困难等不利条件，利用常规方法很难落界的情况、在黑龙江省兴凯湖农场与八五六农场之间的一条土地权属界线是以平面坐标X＝5028000为界、在这条界线上多是草甸、沼泽、树林，既难架设常规测量仪器，义通视不便、我们利用实时动态定位技术，放样界址线，在电了手簿上会即时显示流动站所在点与放样线的方位、距离，仅需要单人背负流动站作仆即可。我们用一天十的时间步行放样直线距离ZI km、另外，实时动态定位技术测量系统还具有圆曲线、缓和曲线等曲线放样功能，适合于公路、铁路的放样。
3.应当注意的几个问题：
3．1基准站至流动站距离应小于20 km。
3．2求驭地方坐标转换参数的换算点的凡何图形应当比较均匀，井巨整个测区应当位于换算点连线所封闭的凡何图形之内。
3．3基准站应尽量架设在地势较高，对天通视良好的地点，以免有障碍物遮挡卫星信号。
3．4在应用实时动态定位技术进行测量过程中，可能出现卫星信号受遮挡，卫星信号中断、卫星失锁的现象、这时需要在卫星失锁的观测点上，静止地观测凡分钟即可重新完成初始化。
3．5利用实时动态定位进行控制测量所作的控制点，两点间仍需通视，以方便利用其它仪器进行联测。
实时动态定位测量系统随着数据传输能力的增强，数据传输的稳定性、可靠性、抗干扰性水平的不断提高，传输距离的增长，软件系统解算能力的不断增强，实时动态定位技术必将会在更广阔的范围内得到应用。

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