浅析GPS结合全站仪在城市地籍测量中的应用

摘要：城市地籍测量对数据的准确度要求非常高，随着科学技术的不断发展，越来越多的创新技术应用到地籍测量中，大大提高了地籍测量的精度。通过对GPS技术以及全站仪的介绍，结合实际案例探讨GPS结合全站仪在城市地籍测量中的应用效果。

关键词：地籍测量；GPS技术；RTK；全站仪；测量精度

中图分类号：P27 文献标识码：A 文章编号：

城市地籍测量是国土行政管理部门开展城市管理工作的基础，为城市建设规划提供基础性资料。地籍测量是一个系统性的工作，其对信息数据的精确性要求非常高。因此城市地籍测量对设备以及测量技术提出更高的要求。在实际测量过程中，全站仪是最早应用于地籍测量中的，而GPS技术因其独特的优势已逐渐应用到地籍测量中，尤其是现代测绘技术GPS-RTK的应用，使城市地籍测量的精度大大提高。

GPS技术和全站仪的测量原理

GPS技术用在地籍测量中具有操作简便，测量过程不受一般通视条件的限制，可进行全天候操作，因此利用该技术能够达到定位精确的目的。GPS测量定位精确度高，通过采用RTK实时动态技术，定位精度可以达到1厘米。RTK测量作业时要将基准站设定在已知点上，并设置有关参数，然后取得碎部测量单点定位坐标，最后将基站的工作方式设置为RTK工作模式。RTK能够实时测得GPS天线的三维定点坐标，完成动态测量任务，使测量具有时效性，在达到测量精度的要求下能够彻底消除外业返工以及后处理带来的麻烦。

全站仪在地籍测量中的应用时间较长，它是一种电子测量仪器，在测量过程中，通视环境的变化会影响到全站仪测量的精准度，但是由于其使用范围比较广泛、运用技术成熟，所以在现代测量中，全站仪仍然被广泛应用。在使用时，测量人员将仪器架设在测量站上，对待测点可通过测边和测角的方法来确定待测点具置，也可以直接测定待测点的坐标值。

由于GPS卫星观测采用的坐标系统为WGS-84坐标系，但是在平时测量工作中我们通常采用的是西安80坐标系，因此在实际工作中采用GPS技术存在测量坐标转换的问题，根据测量工程的实际特点，进行三参数转换或者七参数转换。而全站仪则不需要进行参数转换，因此在现代测绘技术中将GPS技术和全站仪结合起来运用能够扬长避短，充分发挥两种技术的优点，使地籍测量变得更加科学精准，同时也减少测绘工作量。

2、GPS-RTK和全站仪在实际应用中的对比

RTK测量时不会出现误差累积的问题，根据大量的实测工程数据对它的测量精度进行分析，得出其测量精度能够满足碎部测量以及图根控制对精度的要求；但是对与一级导线来说，采用GPS-RTK技术测不能满足其高精度的要求，为了达到一级导线对精度的需求需要采取其他辅助措施，该技术的另一个缺点就是对高程的测量精度的稳定性不好，根据实践经验，在实际测量中经常会发现比较明显的高程偏差。

采用全站仪对待测点进行测量避免了出现高程偏差的问题。为了验证RTK在测量中的可行性，我们采用全站仪检核经RTK测定的碎部点，发现两种测量结果的高程差都在2.5厘米左右，不超过规定的5厘米。所以采用GPS-RTK测量具有可行性，但是为了保证测量精度必须要和与测点相邻的点进行校核。

从工作效率上看，采用GPS-RTK技术进行测量时需要设定的控制点比较少，并且在测量过程中迁站的次数也少，有些测量区域基本不用迁站，因为一个RTK测量基准站的数据链能够对周围十几公里的距离进行控制和测量，这种迁站次数少的优点大大减少了测绘工作量，提高了工作效率。另外，采用GPS-RTK技术能够减少对测量人员的投入，通常一个分组只需要两个人就能够完成测量，在这方面，全站仪就显得耗费人力，通常一个分组要使用四个工作人员，因此采用GPS-RTK技术能够很好的节省人力节省时间，提高测量工作效率。

从价格上看，随着科学技术的发展，生产RTK的技术很成熟，其生产成本较低，目前国产的RTK的市场售价已经低于10万元，而市场上一台质量比较好的国产全站仪的价格是三万左右，所以从设备价格上看，全站仪略占优势。

综上所述，在实际测量工作中，普通测区环境应尽可能采用GPS-RTK进行控制测量，主要采用全站仪进行碎部界址点的测量；在复杂的测区环境应主要采用GPS-RTK技术进行测量，全站仪为辅助测绘方法。

GPS和全站仪的综合运用

3.1测区概况

现对赣州市章贡区河套老城区商业城进行地籍测量，测量区域位于章贡区老城区的生活、商业区，交通、商业繁忙，建筑林立，无线通信多，信号比较复杂，居民生活区街道旁边的树木种植密度大。该测区的总面积大约为30公顷，属市中心的高密度建筑区，且测区的权属关系比较复杂，宗地数目和用地种类都比较多，测区权属界址点的数量也很大。

3.2测量技术

基于该测区测量的难度大，所以使用普通的测量技术很难实现测量对数据精度的要求，同时测量的难度和工作量也会大大增加，因此在该工程中采用了先进的现代测绘技术GPS-RTK与全站仪结合使用，对测区宗地权属界址点坐标进行测量，经过试验测定后认为该方法具有较强的可行性，在实际测量工作中也取得了良好的效果。

3.3作业过程和结果分析

（1）测量过程。测量地区选定为章贡区商业城。在测量工作开始前，首先确定RTK测量的工作基准站，按照选择城区可靠性好、精度高的的基本控制网点作为其工作基准的要求，工作人员确定了合理的基准站。通过对中海达GPS-RTK仪器的分析，确定城区流动站的基本作用距离为四千米，在这个范围内流动站GPS仪器能够清晰的、高质量的接收到从基准站RTK发出的数据信号。将这个距离作为选定的控制网点，作业人员选定了8个属于章贡区城区D级以上GPS三维控制网点，结合西安80坐标系和WGS-84坐标系将这8个控制网点的坐标转换参数计算出来。从这8个控制网点中选择章贡区水东镇七里村GPS C级点作为RTK基准站，在距离基准站大约四千米的地方设定流动站。对章贡区商业城的宗地权属界址点以及E级GPS控制点等20个点有目的地进行施测，并通过全站仪、GPS测量技术对测区权属界址点进行坐标测定，将测量结果详细记录。

（2）结果分析。根据测量结果，通过和已知成果进行比较后可以得到以下结果：和已知成果相比，本次测量结果中较差点实测边长、高差的比较，边长最小较差为0.009米、最大较差为0.02米，边长间距误差是0.004米，高差最小较差是0.002米、最大较差是0.043米。从这个结果可以得知测点的精度控制的比较好，采用RTK进行测量能够满足城市地籍测量精度的要求，并且没有误差累积和分布不均匀的问题。通过分组测量，每组配备2名工作人员完成测区测量工作，最后汇总测量数据。GPS将获得的测量数据输入到计算机系统中，然后通过计算机辅助制图统系获取精确的界址点信息图，然后对章贡区商业城进行地籍图、宗地图的制作，并准确地计算宗地面积。本次测量过程中只进行了一次迁站，大大降低了劳动强度和节省了测量时间。

实践证明，采用GPS技术结合全站仪的城市地籍测量方法在工作效率、人员调配上都取得了良好的成效，同时也提高了测量的精度，减少了工作强度。

结语

（1）GPS技术测量过程不受一般通视条件的影响，因此能够进行全天候操作。

（2）GPS测量定位精确度高，通过采用RTK实时动态技术，定位精度可以达到1厘米。

（3）GPS技术结合全站仪在城市地籍测量中能够对宗地界址点等比较复杂的测区进行准确测量，提高工作效率、节省人力资源；此外，RTK测量的距离比较远，在测量过程中可以减少迁移基准站的次数，也大大减少劳动强度。

参考文献

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