GPS RTK用于地籍碎部测量可行性分析.doc

GPS RTK用于地籍碎部测量可行性分析摘要：在GPS RTK的测量原理的基础上，探讨了GPS RTK用于地籍碎部测量的可行性，分析了各种误差来源对定位精度的影响，提出了有效的减弱或消除措施。针对GPS的缺陷性，为了解决GPS无法测量部分地籍碎部点这一问题，提出了GPS与全站仪、GPS与手持式激光测距仪集成等测量技术措施。 关键词：GPS　地籍测绘　系统集成 土地管理工作的基础是地籍管理，地籍测绘是获取地籍管理信息的重要途径，而地籍测绘技术和方法是对当今测绘技术和方法的应用集成。地籍测量技术是普通测量、数字测量、摄影测量与遥感、面积测算、误差理论和平差、大地测量、空间定位技术等技术的集成式应用。根据土地管理和房产管理对图形、数据和表册的综合要求组合不同的测绘技术和方法。GPS以其测量精度和自动化程度都比较高的优势，成为地籍测绘中的重要技术手段之一。差分GPS(DGPS)是最近几年发展起来的一种新的测量方法。实时动态(Real Time Kinematic，简称RTK)测量技术，也称载波相位差分技术，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，它是GPS测量技术发展中的一个新突破。实时动态测量的基本思想是，在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在流动站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示流动站的三维坐标及其精度。 1、GPS RTK用于地籍碎部测量的可行性 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由以下三部分构成： 1)卫星信号接收系统在实时动态定位测量系统中，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； 2)数据传输系统由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； 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，具有决定性的作用。RTK技术能够减少野外观测时间，实时地给出差分定位结果，历时不到1 S。更为重要的是。由于RTK技术是实时给出每一历元的定位结果，测量人员可以监测基准站与测站观测结果的质量和解算结果的收敛情况，提高了GPS测量工作的可靠性和高效性，避免测量结果有误差带来的重测工作量。 RTK技术在地籍测量中可实时测定每一宗土地的权属界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS获得的数据处理后直接录入GIS系统，可及时地精确地获得地籍和房地产图。 2、GPS RTK的误差及减弱措施 GPS RTK测量是通过地面接收卫星传送的信息来确定地面点的三维坐标，所以测量结果的误差主要来源于卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。RTK的误差一般分为两类：一类是同测站有关的误差，包括天线相位中心变化、多路径误差、信号干扰和气象因素：另一类是同距离有关的误差，包括轨道误差、电离层误差和对流层误差。对基准站而言，同测站有关的误差可通过各种校正方法予以削弱，同距离有关的误差将随移动站至基地站的距离的增加而加大。 1)同测站有关的误差 ①天线相位中心误差可以通过实验室的绝对检验法和野外检验法来改正。忽视天线相位中心误差，点位坐标一般达到3era，最大可到5cm，基本上可以符合地籍碎部点的精度要求②多路径误差是RTK定位测量中最严重的误差。多路径误差取决于天线周围的环境。可以通过选择无反射面的点位、采用具有削弱多径误差技术的天线、接收机内采用专门滤波器等方法给予削弱。③削弱信号干扰的方法主要是选点仔细注意，避开干扰源。④据研究，快速运动中的气象峰面，也能导致观测坐标的变化达到1－2cm。因此，在天气急剧变化时不宜进行RTK测量。 2)同距离有关的误差 ①目前，轨道误差只有几米，其残余的相对误差影响约为lppm，就短基线而言，对结果的影响可忽略不计。但是，对20-30km的基线则可达到几厘米。②双频接收机可利用电离层的扩散性，将Ll和L2的观测值进行线性组合来消除电离层的影响。而CCD技术(载波相位扩散技术)可以使单频GPS接收机的测程有20km急剧扩大到300km。电离层效应同太阳黑子活动密切相关，因此RTK测量应避开太阳黑子爆发的时间。③对流层误差同点间高差密切相关，因此RTK技术通常只用于几公里范围内、两点之间能准光学通视的放样测量。