RTK与全站仪相配合在城市地籍测量中的应用

近年来，发展出了一种更为高效和先进的技术一连续运行参考站系统（CORS）技术。而此技术中的网络RTK成为因为其经济性和高效性，成为测绘技术中的新宠。

地籍测量 全站仪 GPS RTK

【中图分类号】P271文献标识码：B文章编号：1673-8005（2013）02-0031-02

随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，特别是GPS RTK技术在工程测量中的应用，因其精度高、实时性和高效性强，在很大程度上提高了作业质量和工作效率。而近年来，发展出了一种更为高效和先进的技术——连续运行参考站系统（CORS）技术。而此技术中的网络RTK成为因为其经济性和高效性，成为测绘技术中的新宠。本文结合生产实践经验介绍了网络RTK技术城镇地籍测量中的应用，供读者参考。

1RTK与全站仪的使用原理

1.1其实全站仪就是将经纬仪电子化、自动化，也就是在经纬仪原始的角度测量的基础上，加设测距装置，所以不光可以测量角度、距离，还可以测量坐标、高程。但是使用全站仪测量必须要满足以下两个条件：

1.1.1必须要有可见光，且光线不能太弱，雨雾和风沙天气、采场灰尘较大时，不具备测量条件。因为全站仪虽然可以自动测量坐标、高程和距离、角度，但是它还是必须要人眼主动照准目标的，没有光线或者光线太弱，测量人员人眼就很难发现观测目标。

1.1.2必须要光学通视，也就是说需要观测的目标和全站仪之间的连线上不能有任何遮挡物，如果存在遮挡物，要么造成人眼看不到，瞄不准目标，或者全站仪因为观测条件差的原因测量不出数据，即使测量到数据，也存在很大的误差。

以上两点是使用全站仪测量必须要满足的条件，缺一不可。

2.1RTK定位原理

2.1.1定位原理

RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，系统主要有三部分组成：基准站、流动站（一个或多个）、数据链。一般情况下，基准站设在具有已知坐标的高等级控制点上，连续接收所有可视卫星信号，并将测站点坐标、载波相位观测值、伪距观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态等参考信息通过数据链发送给流动站，而流动站在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据，通过差分处理解求与基准站之间的三维坐标增量X、Y、Z，由此计算流动站的坐标。

2两种测量仪器在城市地籍测量的实际应用

2.1RTK技术在地籍测量中的应用

地籍和测量中应用RTK技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图，能实时测定有关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GPS系统，可及时地精确地获得地籍图。但在影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带，应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。

在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界桩位置，确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样，建设用地勘测定界中的面积量算，实际上由PS软件中的面积计算功能直接计算并进行检核。避免了常规的解析法放样的复杂性，简化了建设用地勘测定界的工作程序。

在土地利用动态检测中，也可利用RTK技术。传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量，对于变通范围较大的地区采用平板仪补测。这种方法速度慢、效率低。而应用RTK新技术进行动态监测，则可提高检测的速度和精度，省时省工，真正实现实时动态监测，保证了土地利用状况调查的现实性。

2.2全站仪测量方案的实施

以我国第二次土地调查中进行的地藉测量为例阐述全站仪在地籍测量中的作用。

2.2.1全站仪的导线控制测量

导线控制测量是用于图根控制测量的一种基本手段，往往采用近似平差即可。由全站仪直接测定各导线点的近似坐标值，平差计算就不用像传统的导线近似平差计算那样，先进行角度闭合差计算和调整，然后推算方位角，再进行坐标增量闭合差的计算和调整，最后根据平差后的坐标增量计算导线点的坐标。全站仪导线控制测量可以直接按坐标平差计算，采用坐标法进行导线近似平差，直接在已经测得导线点的坐标上进行改正，方法简单，易于掌握，避免了传统近似平差法的方位角的推算和改正，以及坐标增量的计算和改正，能大大提高工作效率，而且不易出错。

2.2.2全站仪在地籍测量中的碎步测量

全站仪在地籍测量中的碎步测量主要采取极坐标法，用全站仪进行量测角度，距离，全站仪自动记录野外采集数据，每个组三人组成：一名立镜，另一名观测员，第三名绘图员进行现场点号标注及野外草图绘制。

3两种测量仪器中实际应用的配合

为了比较RTK和全站仪在城市地区土地测量在精度、作业时间等效能，在林州产业集聚区选取12个点位，作为实验对象，该区域内楼房情况各不相同，接收到的GPS信号存在较大差别，因此采用RTK配合全站仪的作业方法，实验和评估RTK配合全站仪进行作业的效率和精度。其中选择两个点为导线控制点，另外10点当作检核点。

首先，利用静态GPS测量方法，分别测定12个点位的坐标（每一测站实施GPS测量约30分钟）。为了便于后续分析比较起见，这些静态GPS测量计算的点位坐标将被假设为真值。然后，再分别以全站仪（以导线测量方式施测）及RTK对上述12个点位实施测量。每一个点位上，各以全站仪配合RTK施测四个测回，其所测得的平均点位坐标，再与静态GPS测量结果比较，计算坐标较差x、y与位置较差s。

因为利用全站仪实施导线测量，必须有控制点，所以上述12个点位中的两个点位被选为导线的控制点，剩下的10个点位则作为检核点。为了增加统计样本，以全站仪及RTK在各检核点上各测量四个测回，其所测得的平均点位坐标，再与静态GPS测量结果比较，计算坐标较差fx、fy与位置较差fs。

根据10个检核点的成果比较后，所归纳出RTK与全站仪测量的坐标闭合差与位置闭合差的比较。由该结果可见，RTK的量测精度高于全站仪。其中，RTK之位置闭合差则约在0.006m至0.021m之间，而全站仪位置闭合差则约在0.030m至0.229m之间。RTK与全站仪联合测量的位置闭合差平均值及其标准差分别为0.014m±0.004m，0.163m±0.063m。

全站仪作为一门成熟的测量仪器在相当长的时间内还会在碎部测量方面起主导作用；在实际地籍测量时协调使用RTK和全站仪，可以解决实际问题，提高工作效率，降低生产成本。