GPS-RTK在界址點(diǎn)測(cè)量中的應(yīng)用

1、畢業(yè)論文目：GPS-RTK在界址點(diǎn)測(cè)量中的應(yīng)用學(xué) 院：資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院專 業(yè)：地籍測(cè)繪與土地管理信息技術(shù)姓 名： _學(xué) 號(hào)： _日 期： 2010生12丿22 I I本論文主要介紹GPS(RTK)的基本原理、系統(tǒng)組成、技術(shù)特點(diǎn)、誤差來(lái)源和 使用方法及操作步驟，并利用GPS(RTK)在地籍測(cè)量中進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量，對(duì)測(cè)量 結(jié)果進(jìn)行精度分析。通過(guò)對(duì)界址點(diǎn)測(cè)量結(jié)果的精度分析，得出了 GPS(RTK)的測(cè) 量精度是可以達(dá)到界址點(diǎn)測(cè)量的精度要求的結(jié)論，并且通過(guò)工程實(shí)例說(shuō)明了 GPS(RTK)具有工作效率高、定位精度高、全天候作業(yè)、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)和操作 簡(jiǎn)單易于使用等特點(diǎn)。通過(guò)本文的論述我們了解了如何使用G

2、PS(RTK)進(jìn)行界址 點(diǎn)測(cè)量，并為GPS(RTK)在界址點(diǎn)測(cè)量的可行性進(jìn)行了論證，拓展了 GPS(RTK) 在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，增強(qiáng)了使用GPS(RTK)的實(shí)際操作能力，為以后承擔(dān)更 多的測(cè)量工作奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：GPS； RTK；地籍測(cè)量；界址點(diǎn)第一章緒論.1 1.1概述 .11.2 RTK應(yīng)用于界址點(diǎn)測(cè)量的分析 .11.3本章小結(jié) .2第二章GPS系統(tǒng)的原理.3 2.1 GPS系統(tǒng)的組成及定位原理 .32.2 GPS的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用 .32.3 RTK的出現(xiàn) .3第三章RTK的基本原理、誤差來(lái)源及工作過(guò)程.43.1 RTK的基本原理、誤差來(lái)源及工作過(guò)程 .43.1.1RTK的基本原理、系

3、統(tǒng)組成及工作條件 .43.1.2RTK的誤差來(lái)源和測(cè)量精度 .53. 1.3 RTK的技術(shù)特點(diǎn) .63.1.4RTK的局限性和精度保障 .73. 1.3 RTK的作業(yè)過(guò)程 .83.2本章小結(jié) .9第四章利用RTK進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量.10 4. 1界址點(diǎn)及其精度要求 .104.2界址點(diǎn)測(cè)量工程實(shí)例 .104.2. 1界址點(diǎn)的確定 .104.2.2界址點(diǎn)測(cè)量及宗地圖的繪制 .12 4. 3精度分析 .14 4. 4本章小結(jié) .16結(jié)論.17參考文獻(xiàn).18第一章緒論1.1概述全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)是山美國(guó)國(guó)防部聯(lián)合美國(guó)海、 陸、空三軍為滿足其軍事導(dǎo)航定位而建立

4、的無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其系統(tǒng)從1973 年開(kāi)始研究，到1993年完成全部工作衛(wèi)星組網(wǎng)工作。該系統(tǒng)山24顆衛(wèi)星組成， 衛(wèi)星分布在相隔60的6個(gè)軌道面上，軌道傾角55衛(wèi)星高度20200km,衛(wèi)星 運(yùn)行周期llh58m,這樣在地球上任何地點(diǎn)、任何時(shí)間都可以接收至少4顆衛(wèi)星 運(yùn)行定位。由于GPS具有實(shí)時(shí)提供三維坐標(biāo)的能力，因此在民用、商業(yè)、科學(xué)研 究上也得到了廣泛應(yīng)用。它不僅具有全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定 位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。從靜態(tài)定位到快速定位、動(dòng)態(tài)定位, GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于測(cè)繪工作中。對(duì)于我們所熟知GPS,可以說(shuō)它是測(cè)量史上的一次變革，它為我們提供了全 天候、高

5、精度、高效率的測(cè)量方法。但是GPS也有它自己的不足之處，比如說(shuō)作 業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、數(shù)據(jù)要進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理等。RTK(Real Time kinematic)是GPS發(fā)展的最新成果，它彌補(bǔ)GPS原有的不足 之處，它不僅具有GPS原有的全天候、高精度、無(wú)須光學(xué)通視的特點(diǎn)，而且還可 以為測(cè)量提供實(shí)時(shí)的定位結(jié)果，可以說(shuō)RTK的產(chǎn)生是GPS應(yīng)用的拓展，是測(cè)量方 法的乂一次突破，是測(cè)量史上的乂一次變革。由于RTK能夠?qū)崟r(shí)提供高精度的定 位結(jié)果，所以有人又稱它為“GPS全站儀”。1. 2 RTK應(yīng)用于界址點(diǎn)測(cè)量的分析本文將對(duì)RTK用于地籍測(cè)量中的界址點(diǎn)測(cè)量做具體的闡述，山于RTK是利用 高空中的衛(wèi)星進(jìn)行定位的，在定位

6、過(guò)程中是有很多干擾因素的存在的，加之RTK 自身的不完善，這樣就會(huì)影響RTK的定位精度，對(duì)于RTK能否達(dá)到上述測(cè)量工作 的精度要求，以及實(shí)際應(yīng)用時(shí)能否方便的操作使用，對(duì)此，我們要對(duì)RTK進(jìn)行界 址點(diǎn)測(cè)量的可行性進(jìn)行實(shí)例論證，并制定如下方案。對(duì)于界址點(diǎn)的測(cè)量我們釆?。合扔肦TK進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量，再用全站儀用一定 的方法對(duì)界址點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)測(cè)量，最后進(jìn)行精度分析。對(duì)于分析的結(jié)果我們可以 與地籍測(cè)量規(guī)范中的規(guī)定值進(jìn)行比較，看測(cè)量結(jié)果能否達(dá)到要求。通過(guò)對(duì)分析結(jié)果的對(duì)比，我們得出了 RTK的測(cè)量精度是可以用于界址點(diǎn)測(cè)量 的結(jié)論，這樣我們不僅有了 RTK測(cè)量的理論依據(jù)還具備了 RTK測(cè)量的實(shí)踐依據(jù)， 也為以后

7、使用RTK進(jìn)行測(cè)量工作奠定了基礎(chǔ)。地籍測(cè)量是精確測(cè)定土地權(quán)屬界址點(diǎn)的位置，同時(shí)測(cè)繪供土地和房產(chǎn)和管理 部門(mén)使用的大比例尺的地籍平面圖，并量算土地和房屋面積。常規(guī)的測(cè)量方法（如 用經(jīng)緯儀、測(cè)距儀等）通常是先布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)，這種控制網(wǎng)一般是在國(guó)家高等級(jí) 控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密次級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)；最后依據(jù)加密的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)，測(cè) 定界址點(diǎn)的位置并按照一定的規(guī)律和符號(hào)繪制宗地圖；這種測(cè)圖方法不僅要求測(cè) 站點(diǎn)界址點(diǎn)通視，而且要求至少23人操作，作業(yè)效率較低；而利用RTK技術(shù)不 僅可以高精度、快速地測(cè)定各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，棋至可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅 依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以測(cè)定界址點(diǎn)。采用RTK技術(shù)用于

8、地籍界址 點(diǎn)測(cè)量，在宗地間指界過(guò)程中，就可以完成界址點(diǎn)的平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集，并能得 到厘米級(jí)甚至更高精度，提高了工作效率及經(jīng)濟(jì)效益。1. 3本章小結(jié)通過(guò)本章的論述我們了解了 GPS的產(chǎn)生為我們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)了方便。RTK 的產(chǎn)生是GPS發(fā)展的最新成果，本章通過(guò)對(duì)RTK應(yīng)用于地籍測(cè)量中的界址點(diǎn)測(cè)量 的方案設(shè)計(jì)，說(shuō)明了 RTK用于上述測(cè)量的方法及如何對(duì)測(cè)量結(jié)果的精度進(jìn)行檢 驗(yàn)。對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量方法存在的問(wèn)題進(jìn)行論述，并結(jié)合RTK的技術(shù)特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比分 析，說(shuō)明了 RTK用于界址點(diǎn)的測(cè)量的可行性進(jìn)行及優(yōu)點(diǎn)，得出了 RTK是可以用于 上述測(cè)量的結(jié)論。第二章GPS系統(tǒng)的原理2.1 GPS系統(tǒng)的組成及定位原理2

9、. 1. 1GPS系統(tǒng)的組成GPS系統(tǒng)包括三大部分:空間部分一一GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分一一地面 監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分一一GPS信號(hào)接收機(jī)。其組成如圖2-1所示：2. 1. 2 GPS定位原理GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位的基本原理是延時(shí)測(cè)距，通過(guò)測(cè)量四個(gè)已知位置上信 號(hào)傳播的延遲時(shí)間，確定四個(gè)已知位置至用戶的距離，根據(jù)這四個(gè)量測(cè)距離解算 出用戶的三維位置和用戶與已知位置的時(shí)間同步偏差。GPS定位方式大體有兩類: 單獨(dú)GPS定位和差分GPS定位(DGPS)。單獨(dú)GPS定位原理就采用的觀測(cè)量而言，分 為偽距法和載波相位法。前者主要用于導(dǎo)航定位，后者用于精密大地測(cè)量和可確 定整周期模糊度情況下的動(dòng)態(tài)

10、測(cè)量。對(duì)于車輛導(dǎo)航系統(tǒng)，大多數(shù)用戶都采用偽距 法，因此本文著重介紹偽距單點(diǎn)定位法。2. 2 GPS的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用由于GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星及地面主控、監(jiān)控和注入站都由美國(guó)管理，并在衛(wèi)星上 實(shí)施了 SA和AS技術(shù)，因此要利用GPS,就要加強(qiáng)對(duì)GPS系統(tǒng)的研究，建立自己 的衛(wèi)星跟蹤觀測(cè)網(wǎng)，提高實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)精度，跟上GPS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)前進(jìn)的步伐。口前我 國(guó)采用的差分接收法可以說(shuō)是針對(duì)美國(guó)SA技術(shù)的一項(xiàng)提高精度的有力措施。GPS可應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，許多應(yīng)用場(chǎng)合還有待我們?cè)趯?shí)踐中去發(fā)現(xiàn)和開(kāi) 發(fā)。2.3 RTK的出現(xiàn)實(shí)踐中GPS靜態(tài)定位技術(shù)已經(jīng)比較成熟。在測(cè)量生產(chǎn)中，靜態(tài)數(shù)據(jù)采集及平 差解算技術(shù)已應(yīng)用十分廣泛。而近一兩

11、年出現(xiàn)的GPS-RTK技術(shù)是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀 測(cè)的新技術(shù)，在工程建設(shè)、城市規(guī)劃、交通管理等方面應(yīng)用它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)有很好 的發(fā)展前景。RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS (RTD GPS)測(cè)量技術(shù)，它是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新突破。H前，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，已在約20km的范圍內(nèi)，得到了成功的應(yīng)用。相信。 隨著數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備性能和可黑性的不斷完善和提高，數(shù)據(jù)處理軟件功能的增強(qiáng)， 它的應(yīng)用范圍將會(huì)不斷地?cái)U(kuò)廣。第三章RTK的基本原理、誤差來(lái)源及作業(yè)過(guò)程3.1 RTK的基本原理、誤差來(lái)源及作業(yè)過(guò)程高精度的GPS測(cè)量必須采用載波相位觀測(cè)值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相 位觀測(cè)值的

12、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維 定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè) 值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接收來(lái)自基準(zhǔn)站的 數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí) 給出厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)；可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開(kāi) 機(jī)，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數(shù)解固定后，即可進(jìn) 行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持5顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的兒 何圖形，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米

13、級(jí)定位結(jié)果RTK系統(tǒng)可應(yīng)用于兩項(xiàng)主要測(cè)量 任務(wù)，即測(cè)點(diǎn)定位和測(cè)設(shè)放樣。3. 1. 1 RTK的基本原理、系統(tǒng)組成及工作條件1、RTK （Real Time Kinematic）技術(shù)是以載波相位測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相 結(jié)合的以載波相位測(cè)量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)，是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展里 程中的一個(gè)標(biāo)志，是一種高校的定位技術(shù)。它是利用2臺(tái)以上GPS接收機(jī)同時(shí)接 收衛(wèi)星信號(hào)，其中一臺(tái)安置在已知坐標(biāo)點(diǎn)上作為基準(zhǔn)站，另一臺(tái)用來(lái)測(cè)定未知點(diǎn) 的坐標(biāo)一一移動(dòng)站，基準(zhǔn)站根據(jù)該點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)求出其到衛(wèi)星的距離改正數(shù)并將 這一改正數(shù)發(fā)給移動(dòng)站，移動(dòng)站根據(jù)這一改正數(shù)來(lái)改正其定位結(jié)果，從而大大提 高定位精度。它能夠?qū)?/p>

14、時(shí)的地提供測(cè)站點(diǎn)指定坐標(biāo)系的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘 米級(jí)精度。RTK技術(shù)根據(jù)差分方法的不同分為修正法和差分法。修正法是將基準(zhǔn) 站的載波相位修正值發(fā)送給移動(dòng)站，改正移動(dòng)站接收到的載波相位，再解求坐標(biāo); 差分法是將基準(zhǔn)站采集到的載波相位發(fā)送給移動(dòng)站，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。RTK的 關(guān)鍵技術(shù)主要是初始整周期模糊度的快速解算數(shù)據(jù)鏈的優(yōu)質(zhì)完成一一實(shí)現(xiàn)高波 特率數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃院蛷?qiáng)抗干擾性。2、RTK系統(tǒng)主要由三大部分組成：（1）基準(zhǔn)站接收機(jī)（2）數(shù)據(jù)鏈（3） 移動(dòng)站接收機(jī)。3、RTK系統(tǒng)正常工作要具備以下三個(gè)條件：第一，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站同時(shí)接 收到5顆以上GPS衛(wèi)星信號(hào)；第二，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站同時(shí)接收到衛(wèi)星信

15、號(hào)和基準(zhǔn) 站發(fā)出的差分信號(hào)；第三，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站要連續(xù)接收GPS衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站發(fā) 出的差分信號(hào)。即移動(dòng)站遷站過(guò)程中不能關(guān)機(jī)，不能失鎖。否則RTK須重新初始化。3.1. 2 RTK的誤差來(lái)源和測(cè)量精度1、RTK定位的誤差，一般分為兩類：同儀器和干擾有關(guān)的誤差。同儀器和干 擾有關(guān)的誤差:包括天線相位中心變化、多路徑誤差、信號(hào)干擾和氣象因素；同 距離有關(guān)的誤差:包括軌道誤差、電離層誤差和對(duì)流層誤差。對(duì)固定基準(zhǔn)站而言, 同儀器和干擾有關(guān)的誤差可通過(guò)各種校正方法予以削弱，同距離有關(guān)的誤差將隨 移動(dòng)站至基準(zhǔn)站的距離的增加而加大，所以RTK的有效作業(yè)半徑是有限制的(一 般為兒公里)。同距離有關(guān)的誤差的主要

16、部分可通過(guò)多基準(zhǔn)站技術(shù)來(lái)消除。但是 其殘余部分也隨著移動(dòng)站至基準(zhǔn)站距離的增加而加大。(1)同儀器和干擾有關(guān)的誤差天線相位中心變化：天線的機(jī)械中心和電子相位中心一般不重合，而且電子 相位中心是變化的，它取決于接收信號(hào)的頻率、方位角和高度角。天線相位中心 的變化，可使點(diǎn)位坐標(biāo)的誤差一般達(dá)到35cm。因此，若要提高RTK測(cè)量的定位 精度，必須進(jìn)行天線檢驗(yàn)校正。多路徑誤：多路徑誤差是RTK測(cè)量中最嚴(yán)重的誤差，其大小取決于天線周圍 的環(huán)境，一般為兒厘米，高反射環(huán)境下可超過(guò)10cm。多路徑誤差可通過(guò)選擇地 形開(kāi)闊、不具反射面的點(diǎn)位、采用具有削弱多徑誤差的各種技術(shù)的天線、基準(zhǔn)站 附近鋪設(shè)吸收電波的材料等措施

17、予以削弱。信號(hào)干擾：信號(hào)干擾可能有多種原因，如無(wú)線電發(fā)射源、雷達(dá)裝置、高壓線 等，干擾的強(qiáng)度取決于頻率、發(fā)射臺(tái)功率和至干擾源的距離。為了削弱電磁波幅 射副作用，必須在選點(diǎn)時(shí)遠(yuǎn)離這些干擾源，離無(wú)線電發(fā)射臺(tái)應(yīng)超過(guò)200米，離高 壓線應(yīng)超過(guò)50米。氣象因素：快速運(yùn)動(dòng)中的氣象峰面，可能導(dǎo)致觀測(cè)坐標(biāo)的變化達(dá)到l-2dmo 因此，在天氣急劇變化時(shí)不宜進(jìn)行RTK測(cè)量。(2)同距離有關(guān)的誤差軌道誤差：目前軌道誤差只有兒米，其殘余的相對(duì)誤差影響約為1 xio-6, 就短基線10km)而言，對(duì)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)，但是對(duì)2030km的基線則可 達(dá)到兒厘米。電離層誤差：電離層引起電磁波傳播延遲從而產(chǎn)生誤差，其延遲強(qiáng)

18、度與電離 層的電子密度密切相關(guān)，電離層的電子密度隨太陽(yáng)黑子活動(dòng)狀況、地理位置、季 節(jié)變化、晝夜不同而變化，口天為夜間的5倍，冬季為夏季的5倍，太陽(yáng)黑子活 動(dòng)最強(qiáng)時(shí)為最弱時(shí)的4倍。利用下列方法可使電離層誤差得到有效的消除和削弱: 利用雙頻接收機(jī)將L1和L2的觀測(cè)值進(jìn)行線性組合來(lái)消除電離層的影響：利用兩 個(gè)以上觀測(cè)站同步觀測(cè)量求差（短基線）；利用電離層模型加以改正。實(shí)際上RTK 技術(shù)一般都考慮了上述因素和辦法。但在太陽(yáng)黑子爆發(fā)期內(nèi)，不但RTK測(cè)量無(wú)法 進(jìn)行，即使靜態(tài)GPS測(cè)量也會(huì)受到嚴(yán)重影響。太陽(yáng)黑子平靜期，其誤差一般小于 XlOo對(duì)流層誤差：對(duì)流層誤差同點(diǎn)間距離和點(diǎn)間高差密切相關(guān)，一般可達(dá)3X1

19、002、RTK測(cè)量采用求差分法降低了載波相位測(cè)量改正后的殘余誤差及接受機(jī) 鐘差和衛(wèi)星改正后的殘余誤差等因素的影響，使測(cè)量精度達(dá)到厘米級(jí)，一般系統(tǒng) 標(biāo)稱精度為10mm+2X10f。工程實(shí)踐和研究證明RTK測(cè)量能達(dá)到厘米級(jí)精度。 有研究表明，RTK測(cè)量的平面精度在數(shù)據(jù)鏈信號(hào)接收半徑小于4km時(shí)可保持較高 精度，用全站儀檢查其中誤差在5cm以內(nèi)），大于4km時(shí)測(cè)量誤差明顯增大。 另外作業(yè)時(shí)接收到的衛(wèi)星數(shù)LI越少，RTK測(cè)量結(jié)果誤差越大，但只要能接收到5 顆以上衛(wèi)星，得出的固定解就能達(dá)到儀器標(biāo)稱精度。3.1. 3 RTK的技術(shù)特點(diǎn)1、 工作效率高：在一般的地形地勢(shì)下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測(cè)完4k

20、m 半徑的測(cè)區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的設(shè)站次數(shù)，移 動(dòng)站一人操作即可，勞動(dòng)強(qiáng)度低，作業(yè)速度快，提高了工作效率。2、 定位精度高：只要滿足RTK的基木工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圉內(nèi) （一般為4km ） RTK的平而精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)。3、 全天候作業(yè)：RTK測(cè)量不要求基準(zhǔn)站、移動(dòng)站間光學(xué)通視，只要求滿足 “電磁波通視”，因此和傳統(tǒng)測(cè)量相比，RTK測(cè)量受通視條件、能見(jiàn)度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測(cè)量看來(lái)難于開(kāi)展作業(yè)的地區(qū)，只要滿足 RTK的基木工作條件，它也能進(jìn)行快速的高精度定位，使測(cè)量工作變得史容易史 輕松。4、RTK測(cè)量自動(dòng)化、集成化程度高，

21、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)：RTK可進(jìn)行多種測(cè)量 內(nèi)、外業(yè)工作。移動(dòng)站利用軟件控制系統(tǒng)，無(wú)需人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪 功能，減少了輔助測(cè)量工作和人為誤差，保證了作業(yè)精度。5操作簡(jiǎn)單，易于使用：現(xiàn)在的儀器一般都提供中文菜單，只要在設(shè)站時(shí) 進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，就可方便地獲得二維坐標(biāo)。數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、處理、轉(zhuǎn)換和輸 出能力強(qiáng)，能方便地與計(jì)算機(jī)、其他測(cè)量?jī)x器通信。3.1.4 RTK的局限性和精度保障當(dāng)然RTK也有其局限性，會(huì)影響到執(zhí)行上述測(cè)量任務(wù)的能力。了解其局限性 可確保RTK測(cè)量成功。最主要的局限性其實(shí)不在于RTK本身，而是源于整個(gè)GPS系統(tǒng)。如前所述, GPS依靠的是接收兩萬(wàn)多公里高空的衛(wèi)星發(fā)射來(lái)的無(wú)線電信

22、號(hào)。相對(duì)而言，這些 信號(hào)頻率高、信號(hào)弱，不易穿透可能阻擋衛(wèi)星和GPS接收機(jī)之間視線的障礙物。 事實(shí)上，存在于GPS接收機(jī)和衛(wèi)星之間路徑上的任何物體都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的操作產(chǎn)生 不良影響。有些物體如房屋，會(huì)完全屏蔽衛(wèi)星信號(hào)。因此，GPS不能在室內(nèi)使用。 同樣原因，GPS也不能在隧道內(nèi)或水下使用。有些物體如樹(shù)木會(huì)部分阻擋、反射 或折射信號(hào)。GPS信號(hào)的接收在樹(shù)林茂密的地區(qū)會(huì)很差。樹(shù)林中有時(shí)會(huì)有足夠的 信號(hào)來(lái)計(jì)算概略位置，但信號(hào)清晰度難以達(dá)到厘米水平的精確定位。因此，RTK 在林區(qū)作業(yè)有一定的局限性。這并不是說(shuō)，GPS RTK只適用于四周對(duì)空開(kāi)闊的地 區(qū)。RTK測(cè)量在部分障礙的地區(qū)也可以是有效而精確的。其奧

23、秘是能觀測(cè)到足夠 的衛(wèi)星來(lái)精確可靠地實(shí)現(xiàn)定位。在任何時(shí)間、任何地區(qū)，都可能會(huì)有7到10顆 GPS衛(wèi)星可用于RTK測(cè)量。RTK系統(tǒng)的工作并不需要這么多顆衛(wèi)星。如果天空中 有5顆適當(dāng)分布的衛(wèi)星，就可作精確可靠的定位。有部分障礙的地點(diǎn)只要可以觀 測(cè)到至少5顆衛(wèi)星，就有可能做RTK測(cè)量。在樹(shù)林或大樓四周作測(cè)量時(shí)，只要該 地留有足夠的開(kāi)放空間，使RTK系統(tǒng)可觀測(cè)到至少5顆衛(wèi)星，RTK測(cè)量就有成功 的條件。在論述RTK技術(shù)的原理時(shí)，我們知道,RTK測(cè)量的關(guān)鍵是確定整周未知數(shù)， 能否連續(xù)地、可翥地接收基準(zhǔn)站播發(fā)的信號(hào)，是RTK能否成功的決定因素。在實(shí) 際應(yīng)用中，來(lái)自各方面的干擾，降低了 RTK的可幕性和精度

24、。研究表明，為了保 證地物點(diǎn)的測(cè)量精度，我們?cè)谶x點(diǎn)時(shí)要采取以下措施：1、點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在易于安裝接收機(jī)設(shè)備、視野開(kāi)闊、視場(chǎng)內(nèi)周圍障礙物高度角 應(yīng)小于15 （如可以選在最高建筑物的頂樓）。2、點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源（如電視臺(tái)、微波站、微波通道等），其 距離不小于200 m；遠(yuǎn)離高壓電線，距離不小于50m。3、點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積的水域或強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)接收的物體。4、點(diǎn)位選擇要充分考慮到與其它測(cè)量手段聯(lián)測(cè)和擴(kuò)展。5、點(diǎn)位要選在交通方便的地方，以提高工作效率。6)點(diǎn)位要選在地面地基 堅(jiān)硬的地方，易于點(diǎn)的保存。除此之外，為了保證地物點(diǎn)的測(cè)量精度，我們還要對(duì)接收機(jī)天線進(jìn)行校驗(yàn)， 選擇有削弱多路徑誤差的

25、各種技術(shù)的天線。同時(shí)，我們還要不斷利用新的數(shù)據(jù)處 理技術(shù)，以削弱各種誤差帶來(lái)的影響。3.1. 5 RTK的作業(yè)過(guò)程1、啟動(dòng)基準(zhǔn)站將基準(zhǔn)站架設(shè)在上空開(kāi)闊、沒(méi)有強(qiáng)電磁干擾、多路徑誤差影響小的控制點(diǎn)上, 正確連接好各儀器電纜，打開(kāi)各儀器。將基準(zhǔn)站設(shè)置為動(dòng)態(tài)測(cè)量模式。2、建立新工程，定義坐標(biāo)系統(tǒng)新建一個(gè)工程，即新建一個(gè)文件夾，并在這個(gè)文件夾里設(shè)置好測(cè)量參數(shù)如 橢球參數(shù)、投影參數(shù)等。這個(gè)文件夾中包括許多小文件，它們分別是測(cè)量的成 果文件和各種參數(shù)設(shè)置文件,如*. dat *. cot *. rtk *. ini等。3、點(diǎn)校正CPS測(cè)量的為W CS 一 84系坐標(biāo)，而我們通常需要的是在流動(dòng)站上實(shí)時(shí)顯示 國(guó)

26、家坐標(biāo)系或地力獨(dú)立坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，這需要進(jìn)行坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換，即點(diǎn)校 正。點(diǎn)校正可以通過(guò)兩種方式進(jìn)行。(1)在已知轉(zhuǎn)換參數(shù)的情況下。如果有當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系統(tǒng)與W CS84坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn) 換七參數(shù)，則可以在測(cè)量控制器中直接輸入，建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。如果上作是 在國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng)下進(jìn)行，而且知道橢球參數(shù)和投影方式以及基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)，則 可以直接定義坐標(biāo)系統(tǒng)，建議在RTK測(cè)量中最好加入1-2個(gè)點(diǎn)校正，避免投影變 形過(guò)大，提高數(shù)據(jù)可靠性。(2)在不知道轉(zhuǎn)換參數(shù)的情況下。如果在局域坐標(biāo)系統(tǒng)中工作或任何坐標(biāo)系 統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和放樣工作，可以直接采用點(diǎn)校正方式建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式，平面至少 3個(gè)點(diǎn)，如果進(jìn)行高程擬合則至少要有4個(gè)

27、水準(zhǔn)點(diǎn)參與點(diǎn)校正。4、流動(dòng)站開(kāi)始測(cè)量(1)單點(diǎn)測(cè)量：在主菜單上選擇“測(cè)量”圖標(biāo)打開(kāi)，測(cè)量方式選擇“RTK”， 再選擇“測(cè)量點(diǎn)”選項(xiàng)，即可進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量。注意要在“固定解”狀態(tài)下，才開(kāi) 始測(cè)量。單點(diǎn)測(cè)量觀測(cè)時(shí)間的長(zhǎng)短與跟蹤的衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星圖形精度、觀測(cè)精度 要求等有關(guān)。當(dāng)“存儲(chǔ)”功能鍵出現(xiàn)時(shí)，若滿足要求則按“存儲(chǔ)”鍵保存觀測(cè)值, 否則按“取消”放棄觀測(cè)。(2)放樣測(cè)量：在進(jìn)行放樣之前，根據(jù)需要“鍵入”放樣的點(diǎn)、直線、曲線、 DTM道路等各項(xiàng)放樣數(shù)據(jù)。當(dāng)初始化完成后，在主菜單上選擇“測(cè)量”圖標(biāo)打開(kāi), 測(cè)量方式選擇“RTK”，再選擇“放樣”選項(xiàng)，即可進(jìn)行放樣測(cè)量作業(yè)。在作業(yè) 時(shí)，在手薄控制器上顯示箭頭

28、及LI前位置到放樣點(diǎn)的方位和水平距離，觀測(cè)值只 需根據(jù)箭頭的指示放樣。當(dāng)流動(dòng)站距離放樣點(diǎn)就距離小于設(shè)定值時(shí)，手薄上顯示 同心圓和十字絲分別表示放樣點(diǎn)位置和天線中心位置。當(dāng)流動(dòng)站天線整平后，十 字絲與同心圓圓心重合時(shí)，這時(shí)可以按“測(cè)量”鍵對(duì)該放樣點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)，并保存 觀測(cè)值。3. 2本章小結(jié)通過(guò)本章的論述我們了解了 RTK的基本原理、系統(tǒng)組成及工作條件。RTK的 誤差來(lái)源有很多種，知道了它們的來(lái)源，對(duì)于我們釆取一定的措施保證RTK的測(cè) 量精度，提供了理論依據(jù)。RTK的技術(shù)特點(diǎn)是RTK優(yōu)于其他測(cè)量技術(shù)的概括。雖 然RTK的系統(tǒng)是現(xiàn)代測(cè)量的最新成果，但它應(yīng)有不足之處。了解了 RTK的局限性, 使我們知

29、道了對(duì)于一些測(cè)量RTK也是受到限制的。RTK的作業(yè)過(guò)程是使用RTK的 基本步驟，也是今后使用RTK所必須進(jìn)行的操作，通過(guò)對(duì)作業(yè)過(guò)程的敘述，使我 們初步掌握了 RTK的使用方法。第四章利用RTK進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè):4.1界址點(diǎn)及其精度要求我國(guó)實(shí)行土地的社會(huì)主義公有制，即全民所用制和勞動(dòng)群眾集體所用制。土 地產(chǎn)權(quán)是土地制度的核心。土地制度對(duì)于土地權(quán)利的種種約束表現(xiàn)為土地產(chǎn)權(quán)的 約束。土地產(chǎn)權(quán)也像其他產(chǎn)權(quán)一樣，必須有法律的認(rèn)同并得到法律的保障。土地 權(quán)屬是指土地產(chǎn)權(quán)的歸屬，是存在于土地之中的排他性完全權(quán)利。土地權(quán)屬界址包括界址線、界址點(diǎn)和界址標(biāo)。所謂土地權(quán)屬界址線是指相鄰 宗地的邊界線。有的界址線與明顯地

30、物重合，如以圍墻、墻壁、道路、溝渠等。 界址點(diǎn)是指界址線或邊界線的空間或?qū)傩缘霓D(zhuǎn)折點(diǎn)。界址點(diǎn)坐標(biāo)的是在某一特定的坐標(biāo)系中利用測(cè)量手段獲取的一組數(shù)據(jù)，即界 址點(diǎn)地理位置的數(shù)學(xué)表達(dá)。它是確定宗地地理位置的依據(jù)，是量算宗地面積的基 礎(chǔ)數(shù)據(jù)。界址點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)實(shí)地的界址點(diǎn)起著法律上的保護(hù)作用。界址點(diǎn)坐標(biāo)的精度，可根據(jù)測(cè)區(qū)土地經(jīng)濟(jì)價(jià)值和界址點(diǎn)的重要程度來(lái)加以選擇。在我國(guó)，考慮到地域之廣大和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，對(duì)界址點(diǎn)精度的要求也應(yīng)有不同的等級(jí)。具體規(guī)定見(jiàn)下表4.1。表4.1地籍測(cè)量規(guī)范中對(duì)界址點(diǎn)的規(guī)定檔次界址點(diǎn)相對(duì)于鄰近控制點(diǎn) 的點(diǎn)位中誤差/m適用范圍A10. 05大、中城市的的繁華地區(qū)街道外（街坊）內(nèi)的明 顯界

31、址點(diǎn)A20. 10中、小城市（城鎮(zhèn)）一般地區(qū)或大型工礦區(qū)、新 型住宅區(qū)。街道（街坊）內(nèi)部的隱蔽界址點(diǎn)。A30. 25其他地區(qū)A40. 50農(nóng)村地區(qū)4. 2界址點(diǎn)測(cè)量工程實(shí)例4. 2.1界址點(diǎn)的確定1、界址點(diǎn)的確定：一般是在進(jìn)行權(quán)屬調(diào)查時(shí)進(jìn)行的。地籍調(diào)查表中詳細(xì)說(shuō) 明了宗地界址點(diǎn)實(shí)地位置的情況，并丈量了界址點(diǎn)的邊長(zhǎng)，草編了宗地號(hào)，詳細(xì) 地繪有宗地草圖。這些資料都是進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量所必需的。2、界址點(diǎn)位置野外踏勘：踏勘時(shí)應(yīng)有參加地籍調(diào)查的工作人員引導(dǎo)，實(shí)地 查找界址點(diǎn)位置，了解各宗地的用地范圍，并在藍(lán)圖上（最好是現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的大比 例尺圖件）用紅筆清晰地標(biāo)記出界址點(diǎn)的位置和宗地的用地范圉。如無(wú)參考圖件,

32、 則要詳細(xì)畫(huà)好踏勘草圖，對(duì)于面積較小的宗地，最好能在一張紙上連續(xù)畫(huà)上若干 個(gè)相鄰宗地的用地情況，并充分注意界址點(diǎn)的公用情況。對(duì)于面積較大的宗地要 認(rèn)真地注記好四至關(guān)系和功用界址點(diǎn)的情況。在畫(huà)好的草圖上標(biāo)記權(quán)屬主的姓名 和草編宗地號(hào)。在未定界限附近則可選擇若干固定的地物點(diǎn)或埋設(shè)參考標(biāo)志。測(cè) 定時(shí)按界址點(diǎn)坐標(biāo)的精度要求測(cè)定這些點(diǎn)的坐標(biāo)值，待權(quán)屬界限確定后，可據(jù)此 來(lái)補(bǔ)測(cè)確認(rèn)后的界址點(diǎn)坐標(biāo)。這些輔助點(diǎn)也要在草圖上標(biāo)注。3、踏勘后的資料整理：這里主要是指草編界址點(diǎn)號(hào)和制作界址點(diǎn)觀測(cè)及計(jì) 算草圖。進(jìn)行地籍調(diào)查時(shí)，一般不知道各地籍調(diào)查區(qū)內(nèi)的界址點(diǎn)數(shù)量，只知道每 宗地有多少界址點(diǎn)，其界址點(diǎn)編號(hào)只在本宗地進(jìn)行

33、。因此，在地籍調(diào)查區(qū)內(nèi)統(tǒng)一 編制野外界址點(diǎn)觀測(cè)草圖，并統(tǒng)一編上草編界址點(diǎn)號(hào)，在草圖上注記出與地籍調(diào) 查表中相一致量邊長(zhǎng)及草編宗地號(hào)和權(quán)屬主姓名。詳細(xì)情況見(jiàn)表4. 2和表4. 3。表4. 2權(quán)屬調(diào)查表名稱*!程學(xué)院土地使用者性質(zhì)全民上級(jí)主管部門(mén)*林省教育廳土地坐落哈爾濱市道外區(qū)紅旗大街999號(hào)法人代表或戶主代理人姓名身份i正號(hào)姓名身份證號(hào)電話號(hào)碼土地權(quán)屬性質(zhì)國(guó)有土地使用權(quán)預(yù)編地籍號(hào)地籍號(hào)所在圖幅號(hào)207. 50-300. 25宗地四至詳件見(jiàn)宗地草圖批準(zhǔn)用途實(shí)際用途使用期限教冇教療共有使用權(quán)情況說(shuō)明表4. 3界址點(diǎn)標(biāo)示表界址標(biāo)示界址 點(diǎn)號(hào)界標(biāo)種類界址線類別界址線位置鋼釘水 泥 柱石灰柱噴 油 漆址

34、距和 界間商圍壁柵欄內(nèi)中外1V5.52J2V5.5J3V95. 89VJ1V4.26VJ5V3. 78VJ6V67. 48VJ7V4. 1VJ8V3.9VJ9V95. 75J10V5.45J11V5.27J12V64. 21界址線鄰宗地本宗地起點(diǎn)號(hào)終點(diǎn)號(hào)地籍號(hào)指界人姓名簽章指界 人姓名簽早日期12李四張?zhí)?5/223李四張?zhí)?5/234李四張?zhí)?5/245李四張?zhí)?5/2L6王五張?zhí)?5/267王小張?zhí)?5/278王小張?zhí)?5/289王小張?zhí)?5/2910王小張?zhí)?5/21011張三張?zhí)?5/21112張三張?zhí)?5/2121張三張?zhí)?5/2界址調(diào)查員姓劣王偉杰4. 2. 2界址點(diǎn)測(cè)量及宗地圖的

35、繪制1、用RTK測(cè)量界址的過(guò)程與上述放樣時(shí)的操作相同在這里不再贅述，坐標(biāo)如表4. 4o表4. 4界址點(diǎn)坐標(biāo)表界址點(diǎn)號(hào)X(m)Y(m)1207846.327300505. 1252207842. 365300501. 3213207836. 612300501. 4731207750. 053300541.9125207747. 379300545. 1866207747. 274300548. 9727207775. 866300610. 0348207778. 842300612. 8019207782. 745300613. 09310207869. 693300572. 99511112

36、07873. 352300568. 86212207873. 432300563. 6182、宗地圖的測(cè)制宗地圖是描述宗地位置、界址點(diǎn)線和相鄰宗地關(guān)系的實(shí)地記錄。它是在地籍 測(cè)繪工作的后階段，當(dāng)對(duì)界址點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行核對(duì)后，確認(rèn)準(zhǔn)確無(wú)誤，并且在其他的 地籍資料也正確收集完畢的情況下，依照一定的比例尺制作的反映宗地實(shí)際位置 的和有關(guān)情況的一種圖件。日常地籍工作中，一般逐宗實(shí)測(cè)繪制宗地圖。下圖為 黑龍江工程學(xué)院內(nèi)的中心花園宗地，宗地圖樣圖見(jiàn)圖4.1。圖4.1宗地圖對(duì)于界址點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果我們釆用同樣方法，用全站儀對(duì)界址點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè) 量，并將全站儀的測(cè)量結(jié)果近似的看作界址點(diǎn)的真值進(jìn)行精度分析，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn) 表

37、4. 5。結(jié)果表4. 5兩種儀器測(cè)量界址點(diǎn)的比較表界XYX、Y、 X Y點(diǎn)位誤址(m)(m)(m)(m)(cm(cm)差點(diǎn)全站儀測(cè)量RTK測(cè)量)(cm)1207846. 363300505. 373207846.347300505. 3551.61.82.42207842. 372300501. 553207842.365300501. 5210.73.23.33207836. 880300501. 252207836.862300501. 2631.8-1.12.14207750. 027300541. 897207750. 053300541.912-2.6-1.53.05207747.

38、288300545. 157207747. 279300545. 1860.9-2.93.06207747. 258300548. 938207747. 274300548. 972-1.6-3.43.87207775. 849300610. 061207775. 866300610. 034-1.72.73.28207778. 881300612.817207778.862300612. 8011.91.62.59207782. 770300613.074207782. 755300613. 0931.5-1.92.410 207869. 716300572.971207869. 723300572. 995-0.7-2.42.511 207873. 321300568.883207873. 342300568. 862-2.12.13.012 207873.415300563.609207873. 432300563. 618-1.7-0.91.9我們根據(jù)上述結(jié)果得岀如下結(jié)論：(1)