GPSRTK技术在城镇地籍测量中的运用研究

发表时间:2021/3/29   来源:《城镇建设》2021年1期   作者:王宏
[导读] GPS-RTK具有全天候、无须通视、定位精度高、
        王宏
        兰西县国土资源局勘测队 黑龙江省绥化市  151500
        摘要:GPS-RTK具有全天候、无须通视、定位精度高、测量时间短等优点,全站仪具有快速、高效、准确、轻便的特点。两者在测量领域都具有广泛的应用前景。RTK与全站仪联合数据采集,集合了两种测量方法的优点,减轻了测绘人员的工作强度,提高了效率和测绘精度,尤其在地形复杂的区域,联合数据采集更显示了不可替代的优越性。
        关键词:GPSRTK技术;城镇;地籍测量;整合应用
引言
        数字化测绘技术的快速发展,使得土地测量更加的精准,土地整治前期需要对整治区域进行全面的地籍调查,明确每块土地的实际用途,建立地籍数据库,为土地整治提供准确的土地信息,在土地整治项目全过程的应用,实现了高精度、自动化的测量,节约大量的土地测量时间,从而控制项目成本,加快了项目的施工进度。
1 GPS RTK
        GPS RTK技术是指实时动态载波相位差分技术,该技术主要是通过对两个测量站接收到的载波相位使用合理的方式传播到相应的用户接收机上,之后再根据相应的处理方式对各种数据进行处理来完成相应的坐标计算工作。相对于传统的地籍测量技术来说,GPSRTK技术的测量精准度较高,测量速度更快,可以有效地提高地籍测量的工作效率。
        2GPS-RTK工作原理
        GPS-RTK技术即实时载波相位差分技术,是实时处理两个测点载波相位观测量的差分方法,它分为两类:差分法和修正法。差分法是将基准站采集的载波相位发送给用户,进行求差解算坐标;修正法是将准站载波相位修正值发送给用户,改正用户接收到的载波相位。基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站,流动站通过无线电接收基准站发射的信息,将载波相位观测值实时进行差分处理,得到基准站和流动站坐标差△X、△Y、△H。坐标差加上基准站坐标得到每个点的WGS-84坐标,通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标X、Y和海拔高H。
2 GPS RTK技术的优点及注意事项
        1)虽然使用GPSRTK技术可以满足城市地籍测量的需求,但是由于GPS RTK技术不同常规的地籍测量方式,所以就需要使用另一套相关的技术标准来对GPSRTK技术进行衡量。相对于传统的地籍测量技术来说,GPS RTK技术的测量误差相对均匀、独立,测量精度可以满足工作要求。2)相对于传统的地籍测量技术来说,GPS RTK技术的操作更加简便灵活。并且可以适应大部分恶劣环境,使得测量工作受天气环境影响的因素大大减小。3)由于在个别高大建筑物或建筑稠密地区,GPS会出现盲区,并且初始化时间长或失锁等因素还会影响到碎部测量速度,所以相关的工作人员可以使用全站仪等其他测绘工具进行测量等来解决该问题。
3 GPS RTK在城镇地籍测量中的运用
        3.1资料及仪器准备
        项目开工前,收集到项目区的1∶10000土地利用现状图,可以作为野外测量的参考;测区内及附近的3个GPSC级控制点,保存完好,精度满足要求,以这3个C级点为起算点建立首级控制,用GPS-RTK技术布设首级控制网点。此次地形图测量采用的仪器有:TopconGPS接收机,主要用于前期的控制点布设和碎部数据采集;TopconGTS3套,主要用于碎部数据采集,同时根据需要从GPS控制点布设较低级别的控制点。作业前所有仪器均经过专业部门检测、校正,性能和精度均符合标称精度,能够满足此次测绘的精度要求,可以使用。


        3.2外业航摄和像控点测量
        精灵4RTK无人机的航线规划软件支持仿地飞行,仿地飞行是指无人机依据航拍测区的地面起伏而始终保持在恒定的相对高度上飞行,在航测作业中,通过设置与已有三维地形数据的固定高度,使飞机与地面目标的高度保持不变。借助仿地飞行功能,无人机能够适应不同的地形,根据测区地形自动生成变高航线,保持地面分辨率一致从而获取更好的数据效果。在丘陵和山区,地势高低起伏,采用仿地飞行,可以有效保证无人机安全以及保持地面分辨率的一致性,如图2所示。顾及天气情况,避开雨天和阴天作业,航摄重叠度设置航向80%,旁向70%,地面分辨率0.05m。为了保证成果的精度,需要布设像控点,点位应该选择在影像清晰、便于准确刺点的目标上,多选择在线状地物夹角60°~120°的交点和地物拐角点上,每200~250m布设1个像控点,测区的四周要保证有像控点。
        3.3业外数据采集
        数据采集的准确性,是保证数字化测绘精确度的关键,业外数据采集使用的设备有全站仪电子手簿、测量设备与便携机,高精设备的应用,实现了数据采集的自动化,提升了数据采集的精确度,依据数据采集的地理环境,选择相应的设备,其中便携机稳定轻便,适用于恶劣的地理条件,在水电不足的情况下应用较多。
        3.4三维模型测图
        数据采集平台采用南方iData-3d数据工厂,利用倾斜摄影模型进行高精度大比例尺地形数据的矢量采集工作。无需佩戴立体眼镜,根据影像及自动空三生成的三维模型裸眼直接定位地物要素的三维信息。软件内置地类属性模块实现要素编码分类,经整理形成1∶500地籍图。
        3.5界址点测量
        数字化测绘使用的是先控制后碎部的测量方式,使用GPS进行控制测量,获取精确坐标,然后开展碎部测量,也就是界址点测量,采取数字测图法绘制草图,利用草图进行粗测,然后使用RTK精测。界址点测量需要注意的事项如下。要体现出整个测量区域的地形数据,所以要放大测量的空间尺度,在通信状况较好的条件下,使用GPS和RTK联合测点,如果是城市空间测绘,需要使用光学仪器,保证测量的精度,要依据地形特点,确定测量区域内各项要素之间的几何位置关系,明确地物属性的整体情况,如果存在不能立尺点位,建议使用全站仪免棱镜测量点位。
        3.6土地面积计算和分类
        地籍调查环节中,需要对测量土地面积进行计算,如果测量的土地面积较大,需要将测量的所有地形图进行分图幅,每个图幅都要进行宗地信息登记。计算土地面积可以使用丈量法,或者是RTK测点,数据传输至计算机中进行计算,现阶段土地面积计算速度最快的方法是光电测量,利用求积仪进行计算。观测误差是土地面积计算中经常出现的问题,需要按照行政区界线进行测量和计算,控制测量时,要从高至低逐渐的进行掌控,大概计算出测量区域的面积,然后使用平差软件计算出准确的土地面积,完成土地面积计算后,进行土地分类。
结束语
        综上所述,通过对GPSRTK技术进行合理应用可以有效提升地籍测量工作的质量和效率。相对于其他地籍测量技术来说,GPSRTK技术的操作更加简便,且工作效率高,精度满足要求,具有十分广阔的应用前景。
参考文献
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