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GPS实时动态（RTK）技术在土地测量中的应用

发表时间：2020/9/25 来源：《基层建设》2020年第17期作者：隋超高飞

[导读] 摘要：GPS实时动态（RTK）技术的应用不需要计算即可实时获得厘米级的定位精确度，其选用载波相位动态实时差分方式，使得地形测图、工程放样及各类控制测量变得更加便捷，同时提高了外业作业效率。

        青岛市勘察测绘研究院山东青岛 266000
        摘要：GPS实时动态（RTK）技术的应用不需要计算即可实时获得厘米级的定位精确度，其选用载波相位动态实时差分方式，使得地形测图、工程放样及各类控制测量变得更加便捷，同时提高了外业作业效率。基于此，本文概述了GPS实时动态（RTK）技术与土地测量，阐述了GPS实时动态（RTK）技术在土地测量中的应用优势，对GPS实时动态（RTK）技术在土地测量中的应用进行了探讨分析。
        关键词：GPS实时动态（RTK）技术；土地测量；应用；优势；
        1.GPS实时动态（RTK）技术与土地测量的概述
        RTK技术有着多种功能，其服务于GPS技术的位置差分、伪距离差分以及相位差分。RTK系统是由基准站、流动站以及通讯系统组成的。应用RTK测量技术时，基准站主要是负责将接收到的卫星信息通过通讯系统传送到各个流动站，流动站可以同时接收与传送信息，在处理好初始化的工作后，控制器可以根据接收到的实时信息计算出需要的点位坐标。
        土地测量就是利用测绘仪器先对实地进行测绘，然后通过成图系统将测绘情况在图纸上进行显示，最终形成土地整理过程中所需要的包括潜力分布图、设计规划图和施工图等在内的相关产品。在土地资源开发整理的不同时期，对成图技术手段、测图精度和图件比例尺等环节的要求也各不相同。比如针对土地整理规划及可行性研究的需要，测绘人员应以地图制图的原则绘制小比例的现状图。
        2.GPS实时动态（RTK）技术在土地测量中的应用优势
        2.1 工作效率比较高
        一般的土地测量中，具有较高测量效率的GPS实时动态（RTK）技术进行设站测量一次，就能够实现5公里至10公里半径范围内的土地面积测量，不仅在测量过程中需要设置的控制点数量较少，并且这些工作只需要一个人操作就能够实现，对于人力的占用以及需求均比较小，很大程度上节约了土地测量的成本，提高了土地测量工作效率。
        2.2 无误差积累的优势特征
        GPS实时动态（RTK）技术对于土地测量环境条件要求相对较小，在满足其技术标准情况下，就能够很好的实现土地平面面积以及有关数据的测量获取，并且精准度相对较高，不存在误差积累的情况，对于土地测量结果准确性具有较为突出的保障。
        2.3 环境条件要求较低，并且自动化与集成化水平相对较高
        一般情况下，GPS实时动态（RTK）技术在进行土地测量过程中，对于各个观测点之间不需要通视，只需要满足电磁波连接，就能够完成土地测量。因此与传统测量技术相比，受测量土地环境以及地形条件等因素的影响较小，并且能够实现快速的定位与计算测量，特征优势相对突出。此外，GPS实时动态（RTK）技术进行土地测量是通过各种软件控制实现，不需要过多的人工干预与操作，并且能够有效避免人工测量中误差问题发生，具有较高的自动化与技术集成化应用特点。
        2.4 操作比较简单，使用方便，并且对于测量数据的处理能力比较强
        GPS实时动态（RTK）技术中，采用人机交互的GPS实时动态（RTK）技术测量系统界面，在掌握土地测量基础知识情况下就能够进行操作使用，并且系统中对数据的输入以及存储、转换、加工等能力比较突出，能够快速与其他测量仪器或设备等进行数据交换、共享，以达到更好的土地测量效果。

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        3.GPS实时动态（RTK）技术在土地测量中的应用分析
        3.1 充分做好准备工作
        GPS实时动态（RTK）技术在土地测量中的应用需要充分做好准备工作，包括对GPS实时动态（RTK）技术测量系统相关操作软件的熟悉应用以及制定测量操作规程、测量队伍组织等。其中，进行土地测量有关操作规程的制定，需要在对于土地测量目的以及测量情况等综合了解基础上，根据GPS实时动态（RTK）技术测量特点制定出相应的测量操作规程。而测量队伍的组织，则需要结合测量工作开展的需求，确定相应的人员数量，以满足测量过程中对于人力的需求。通常情况下，GPS实时动态（RTK）技术下的土地测量队伍至少需要包括仪器操作人员以及数据记录人员、导航人员等3名以上的人员组成。其中，数据记录人员需要对于国家土地测量的有关规程了解较详细，而导航员需要对测量地区的地形环境相对熟悉，能够找到土地测量中的变化地块，而仪器操作人员需要掌握GPS实时动态（RTK）技术测量系统有关操作方法，并且能够对于机器设备的正常工作运行状态进行监控。
        3.2 控制网加密分析
        GPS实时动态（RTK）技术在土地测量应用过程中，能够根据测量需求相对灵活的进行控制网设置，并且控制网密度大小也可以灵活调节，因此在实际测量应用中就面临着相应的土地测量控制网加密问题。针对这种情况，在实际测量过程中，针对单机绝对定位测量情况，一般GPS实时动态（RTK）技术测量不需要设置控制网点，但是由于差分计算以及GPS测量数据在满足土地测量有关规程情况下，需要在数据叠加配准时进行坐标转换的情况要求，需要在土地测量过程中进行相应的测量控制网点设置。此外，在土地测量的控制点精度控制中，根据国家对于土地测量有关要求，GPS实时动态（RTK）技术测量中的控制点精度完全可以满足一般土地测量需求。对于测量过程中，测量区域内没有GPS测绘控制点或者是控制网的密度不足的情况，需要通过GPS静态差分定位技术进行测量控制点设置或者控制网加密，以满足相应的测量需求，确保测量结果的精准度。
        3.3 测量数据的转换参数计算分析
        GPS实时动态（RTK）技术进行土地测量应用中，由于GPS定位系统中获取的数据与国家土地测量有关要求中的数据形式存在差别，因此，为确保与国家土地测量规程中的数据形式一致，需要对于GPS实时动态（RTK）技术测量系统中的数据完成坐标转换处理。值得注意的是，在进行GPS实时动态（RTK）技术测量系统中坐标数据与国家土地测量规程坐标数据的转换中，由于地面国家控制网误差因素，导致每个地区的转换参数不一样。因此，在实际测量过程中，需要应用高等级坐标点进行相应的转换参数计算求取情况下，完成测量结果中数据坐标的转换。
        3.4 初始化处理分析
        GPS实时动态（RTK）技术在土地测量中应用的初始化处理存在两个较为突出的问题，即初始化整周模糊度的确定以及运动过程中周跳修复。由于GPS实时动态（RTK）技术测量中，初始化处理的技术条件为RTK整周未知数搜索技术中的数据处理方法，因此在实时变化情况下，该处理过程是在GPS实时动态（RTK）技术测量的控制系统中完成，其主要是通过最小二乘原理序贯递推计算方式，对历元观测值进行计算处理，整个过程中，对于相位观测值初始整周未知数的实时搜索与唯一判定是技术关键。因此系统初始化结果直接影响着整周模糊固定结果。当前GPS实时动态（RTK）技术测量中的系统测量应用能够通过对这一关系的控制，在初始化不完成情况下，不通过人工干预进入下一作业形式解决这一问题。此外，由于复杂环境下，土地测量中的GPS信号受干扰较大，容易出现失锁，需要在GPS实时动态（RTK）技术测量中重复初始化，针对这一情况，在土地测量中根据测量情况，可以选择初始化速度较快的GPS实时动态（RTK）技术测量系统进行测量应用，以提高工作效率。
        结束语
        综上所述，GPS实时动态（RTK）技术应用于土地测量，能够使土地测量工作变得更加便捷，同时也提高了土地测量的精确度，使测量工作效率实得到有效提升，因此对GPS实时动态（RTK）技术在土地测量中的应用进行分析具有重要意义。
        参考文献：
        [1]张弛.GPS实时动态技术在土地测量中的应用[J].农业科技与信息，2016（23）.
        [2]郭旭阳.GPS实时动态（RTK）技术在土地测量中的应用[J].现代企业，2017（12）.
        [3]张旭.浅谈GPS实时动态技术在土地测量中的应用[J].黑龙江科技信息，2017（16）.