淺談GPSRTK技術在房產分丘圖測量中的應用及特點

【摘要】由于GPS技術的快速發展，GPS RTK技術已經廣泛應用各種測量中。本文簡述了GPS的作業原理，并結合實際工程經驗，探討了RTK在房產分丘圖測量中的應用及其優缺點。

【關鍵詞】全球定位系統（GPS）；實時動態全球定位測量技術（RTK）；房產分丘圖。

1、概述

現在GPSRTK已廣泛用于地籍、電力、公路等的勘測和施工放樣中。具有操作簡單，實時性強，測量定位精度高，點位誤差不累積，不受天氣與通視條件限制等優點，在房產分丘圖中也有廣闊的應用前景。本文通過實例，針對房產分丘圖測量的特點來探討符合對測量過程進行控制，以提高精度，避免RTK在建筑密集區信號差的影響，充分發揮RTK技術的優勢。

2、GPS RTK的基本原理和技術流程

GPS定位主要有單點定位和相對定位模式。在勘測中應用最多得就是相對定位模式中的RTK技術。它主要通過參考站不斷接收衛星信號，利用參考站大功率發射電臺不斷向外發射測量數據改正信息，同時流動站也接收同一組衛星（4個以上）的信號，并且利用小功率接收電臺（或中國移動的GPRS數據傳輸）接收參考站電臺發來的測量數據改正信息參與數據計算，這樣就可以很快計算出流動站的坐標位置。

首先，根據待測區控制點資料，包括控制點的坐標、等級、中央子午線、坐標系、是常規控制網還是GPS控制網、控制點的地形和位置環境是否適合作為動態GPS的參考站。按流程圖要求，利用GPS軟件在計算機（或測量電子手簿）上新建一個項目，按順序將所給點位坐標依次輸入計算機數據庫，GPS采用的坐標為WGS-84坐標系統，而測量時使用的坐標是地方格網坐標，因此必須先求出兩坐標系統之間的轉換關系，準確的求出轉換參數是RTK技術投入使用的關鍵。為了確保轉換參數的準確性和可靠性，在作業中除了用已知控制點輸人手簿求出轉換參數外，還用點校正擬合出最佳轉換參數。其次，確定所給坐標與WGS-84（世界大地坐標系.1984）的關系，如坐標系不同則作“點校正”統一坐標系統。“點校正”功能實現地方控制點與WGS-84的特殊轉換，并將這些定義保存在坐標系統的數據庫里。再次，需要設立基準站，選取設立基準站的位置。基準站宜設在位于測量段中心位置上，測量范圍不要超出坐標轉換點15km的作業范圍，作業范圍大的可以擴大轉換點的范圍。啟動流動站，進入實時連續動態載波差分測量的模式。當模式固定好以后即可進行測量和放樣操作，且實時得到流動站的網絡坐標。為減少誤差，先到一兩個已知坐標點上檢驗一下精度，在放樣前做一個“點校正”。

3、工程實例

3.1 工程概況

對作業區成長方形約20平方公里的區域進行不定點修測，地勢多為高程10m以下平原地形。房屋連片，有幾十座30層左右的高層建筑的建筑密集區，通視條件差，交通環境復雜，全部用常規全站儀完成任務比較困難，做導線工程量大，并且難以滿足精度要求。

3.2 作業原則與特點

城區的分丘圖測量一般在建筑密集區，這是GPS RTK應用的難點，在建筑密集區進行碎部點測量，經常會遇到衛星信號差，無法得到固定解的情況，只有在測量道路綠化廣場等不受信號影響的位置使用，另外也是在房產丘圖中最主要的應用是圖根控制測量，在城市環境中用全站儀做導線也越來越難，通視條件差，車流密集，架設機器穩定性差，而用RTK在道路中央或廣場中央等開闊地設置控制點然后用全站儀進行碎步點測量，省去了大量測算導線和支導線的工作；優點是RTK滿足丘界圖絕對精度和大量不定點修測工作的要求，平面定位精度應優于±3cm，極端情況下保證±5cm。

4、作業工程中的質量控制

4.1確定整周模糊度

通常確定整周模糊度，常受到電離層，對流層，多路徑產生的誤差影響，還有是否合適的PDOP值的影響，從而實際觀測中有可能導致整周未知數無法求解出來，即便有時能解算出來也不一定是可靠。因此，在遇到這種不穩定情況，將流動站拿到寬闊的地方得到固定值后，再慢慢移到所須測的點位上。

4.2基準站與流動站間的數據傳輸

當前主要采用中國移動的GPRS數據傳輸，在主城區作業中國移動的基站密度大，都有很強的信號。如果采用UHF波，此波段的傳播方式主要為直線傳播。雖然這種傳播穿透性強，但容易受障礙物，地形條件和地球曲率等因素的影響。為了消除這影響，在作業過程中往往采用以下方法：把基準站架設到測區最高的控制點上，使用增益天線和高靈敏度接收機，縮短各測點到基準站的距離，遠離高壓線和信號發射塔等干擾源。另外當流動站離基準站大于3km時，就移動基準站。

4.3坐標轉換參數求解

在房產分丘圖測量中一般采用地方坐標系，如溫州坐標系，前提是有控制點，即已知地方坐標的控制點，利用GPS采集已知點的84坐標進行坐標轉換求得轉換參數，考慮到分丘圖區域一般不超一幅標準圖幅的范圍，我們都是采用四參數進行轉換，轉換參數進行測繪作業。當然也可以不用地方坐標，可以采用任意坐標系統，即假定一個坐標系統，在獨立方量測量中可以少量采用。另外，溫州已經建立連續運行參考站，申請聯網后可以更加簡便的測量。

4.4必須用全站儀配合使用來對成果質量控制和校測

在城區測量分丘圖時，建筑物密集，對RTK的衛星接收信號也有很大的影響。為了提高效力和測量成果質量控制，在建筑物多的地方和林區，盡可能利用RTK在開闊的點位附近的地方布設臨時控制點。在測設控制點時，我們通常直接在需要修測的小區內或周邊道路中間等開闊地上布置兩個控制點，相鄰兩個點要通視并距離盡可能遠，另外高差不能太大，再使用全站儀架在控制點上利用傳統的測量方法來測定所須的碎部點，減少由于RTK使用過程中因受各種誤差影響而引起的測量成果誤差。

結語：

GPS RTK作為一種工程測量手段，除了定位精度高，操作簡單，提供三維坐標外還有以下優點：①擁有不通視條件下傳遞三維坐標的優勢，實時提供經過檢驗的成果資料，無須數據后處理；②不產生誤差積累；③GPS接收機觀測基本實現了自動化、智能化，并且全天候、經濟、觀測時間短，極大地提高了測量精度和工作效率。

GPS RTK定位技術在房產分丘圖測量中的應用前景是廣闊的，在目前房產分丘圖測量中充分應用了上述優點，但在建筑密集區還需讓RTK技術與全站儀傳統的測量技術結合運用，以發揮更大的生產力，提高了效率，創造更好的效益。

參考文獻：

[1]胡伍生，高成發.GPS衛星測量原理與應用[M].人民交通出版社，2002.

[2]王廣運等.載波相位差分GPS定位技術[J].測繪工程，1999（1）.

作者簡介：

周世敬，溫州市安居房屋征收事務所。