GPS、RTK测量技术在地形和地籍测量中的应用
摘要：GPS、RTK 测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍，供同行参考。
关键词：GPS、RTK测量技术 运用
1 GPS、RTK测量技术的地形和地籍研究
1.1 特性概述
地形测图是为城市以及为各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划和各种经济建设的需要。地籍测量是精确测定土地权属界址点的位置，同时测绘供土地管理部门使用的大比例尺的地籍平面图，并量算土地面积。
用常规的测图方法(如用经纬仪、测距仪等)通常是先布设控制网点，这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点，测定地物点和地形点在图上的位置，并按照一定的规律和符号绘制成平面图。
GPS 新技术的出现，可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用RTK 新技术，甚至可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图，然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。应用RTK 技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(如伪距或相位观测值)及已知数据(如基准站点坐标)实时传输给流动站GPS 接收机，流动站快速求解整周模糊度，在观测到四颗卫星后，可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。这比GPS 静态、快速静态定位需要事后进行处理来说，其定位效率会大大提高。故RTK 技术一出现，其在测量中的应用立刻受到人们的重视和青睐。
2 、GIS在 地籍、地形测量中的运用
目前GIS 正向着数据标准化、平台网络化、数据多维化、系统集成化、系统智能化和应用社会化的方向发展。互操作地理信息系统是GIS 系统集成的平台， 它实现异构环境下多个地理信息系统及其应用系统之间的通讯协作。基于WWW的GIS (WEB GIS) 是利用Internet 技术在网络上发布空间信息， 供用户浏览使用， 成为GIS 社会化大众化最有效的途径。面向对象和构件的GIS 是把GIS 功能模块划分为多个标准控件， 完成不同功能， 通过可视化工具集成起来， 形成最终GIS 应用。嵌入式GIS 是将GIS 功能与嵌入式设备，嵌入式操作系统相结合创造更自由随意的GIS应用模式。三维GIS (3D GIS) 目前研究重点集中在三维数据结构的设计优化实现， 立体可视化技术的应用， 三维系统功能和模块设计等方面。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识， 其核心思想是利用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。
2.1建设方案的设计思路
2.1.1. 关键技术
(1)高分辨率对地观测技术
数字摄影测量将成为数字城市数据采集手段之一。
(2)3S 一体化
3S 指的是全球定位系统( GPS) 、卫星遥感系统(RS) 和地理信息系统( GIS) ， 是建立数字城市的三大支撑技术， GPS 可在瞬间产生目标定位坐标却不能给出点的地理属性， RS 可快速获取区域面状信息但受光谱波段限制， GIS 具有查询、检索、空间分析计算和综合处理能力，但数据的录入和获取始终是瓶颈问题。数字城市需要综合运用这三大技术的特长， 方可形成和提供所需的对地观测， 信息处理和分析模拟能力。
(3)空间一致性匹配
建立数字城市是一项庞大工程， 不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不规则分幅地图， 要在数字城市系统中复合显示， 叠加查询和综合分析必须进行系统整合。
(4)互操作
统一协议是实现互操作的关键。互操作是在保持信息不丢失的前提下， 从一个系统到另一个系统的信息交换能力， 现已有抽象开放地理互操作规范(OGIS) ， 主要由三大模块(开放式地理数据模型、OGIS 服务模型、信息群模型) 组成。
2.1.2. 系统结构组成
行业数据库， 行业办公自动化系统， 行业信息化系统、行业基础档案库
(2)3S 技术系统
包括城市电子地图、遥感图像(卫星、航空) 、地理信息系统、行业应用软件、全球卫星
定位系统( GPS) 、立体测量系统。
(3)硬件环境
计算机硬件(包括外设) 、网络系统、全球卫星定位系统、立体测量系统。
3 RTK 技术应用
RTK 技术用于各种控制测常规控制测量如三角测量、导线测量，要求点间通视，费工费时，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度。GPS 静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量，但是需要时候进行数据处理，不能实时定位并知道定位精度，处理后发现精度不合要求必须返工测量。而用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。这样可以大大提高作业效率。应用RTK 技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，因此，除了高精度的控制测量仍采用GPS 静态相对定位技术之外，RTK技术即可用于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的测量。
地形测图一般是首先根据控制点加密图根控制点，然后在图根控制点上用经纬仪测图法或平板仪测图法测绘地形图。近几年发展到用全站仪和电子手簿采用地物编码的方法，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碎部点之间通视，而且至少要求2-3 人操作。采用RTK 技术进行测图时，仅需一人背着仪器在要测的碎部点上呆上一、二秒钟并同时输入特征编码，通过电子手簿或便携微机记录，在点位精度合乎要求的情况下，把一个区域内的地形地物点位测定后回到室内或在野外，由专业测图软件可以输出所要求的地形图。用RTK 技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。
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