淺談GPS-RTK技術(shù)在不動(dòng)產(chǎn)測繪中的應(yīng)用

（南陽市城鄉(xiāng)規(guī)劃測繪院，河南 南陽 473000）

自2013年11月20日國務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定整合不動(dòng)產(chǎn)登記職責(zé)、建立不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記制度。并與2015年頒布了《不動(dòng)產(chǎn)登記暫時(shí)條例》，再結(jié)合《物權(quán)法》等不動(dòng)產(chǎn)相關(guān)法律法規(guī)，為我國不動(dòng)產(chǎn)測繪工作的規(guī)范化管理提供了法律依據(jù)。自2015年頒布《不動(dòng)產(chǎn)登記暫時(shí)條例》以來，全國各地區(qū)都在有序開展不動(dòng)產(chǎn)登記試點(diǎn)工作。不動(dòng)產(chǎn)測繪工作是對不動(dòng)產(chǎn)登記的實(shí)現(xiàn)起到了重要的支撐作用。不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍的基礎(chǔ)測量工作是不動(dòng)產(chǎn)管理最核心的內(nèi)容，其他各項(xiàng)的管理都要以權(quán)屬管理為依托，是不動(dòng)產(chǎn)登記工作中不可分割的一部分，是權(quán)屬管理的依據(jù)和基礎(chǔ)。沒有高質(zhì)量的不動(dòng)產(chǎn)測量成果，就無法滿足相關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求，同時(shí)也不利于城鄉(xiāng)一體化建設(shè)的實(shí)現(xiàn)。隨著社會(huì)的快速發(fā)展，各種土地糾紛問題層出不窮，在農(nóng)村宅基地確權(quán)、農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)調(diào)查等國家基礎(chǔ)調(diào)查工作開展的過程中，準(zhǔn)確的測繪成果為解決糾紛提供了依據(jù)。不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍測量是常規(guī)的測繪技術(shù)與不動(dòng)產(chǎn)管理業(yè)務(wù)相結(jié)合的專業(yè)測繪工作。進(jìn)行不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍測量時(shí)，注意不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍測量特點(diǎn)、原則和權(quán)籍測量的法律效力。無論是界址測量還是地籍要素測量都要滿足精度要求。所以，選擇科學(xué)性、合理性、現(xiàn)代化的不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍測量方法，不僅是提高不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查工作效率，而且是保護(hù)農(nóng)民切身利益的有效保障[1]。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，測繪技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，為不動(dòng)產(chǎn)測量工作提供了豐富的解決方案。現(xiàn)階段常用的不動(dòng)產(chǎn)測繪方法有：全野外數(shù)字化測量方法和GPS-RTK 測量方法。近幾年，無人機(jī)傾斜攝影測量和三維激光雷達(dá)技術(shù)也開始應(yīng)用于不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍測量中。在近幾年的不動(dòng)產(chǎn)測繪中，GPS-RTK 技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，為不動(dòng)產(chǎn)管理提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

1 GPS-RTK 介紹

GPS 技術(shù)是現(xiàn)代測繪技術(shù)體系中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，它通過部署在太空中的衛(wèi)星星座，實(shí)時(shí)的以導(dǎo)航電文形式發(fā)射三維坐標(biāo)、時(shí)間、速度等信息，用戶使用終端設(shè)備，完成位置、距離的測量工作，并利用后方交會(huì)法的原理，計(jì)算出設(shè)定點(diǎn)的三維坐標(biāo)和速度。它具有用途廣、全天候、高精度、高時(shí)效性、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。RTK 測量技術(shù)是以載波相位測量為根據(jù)的實(shí)施差分GPS 測量技術(shù)，是GPS 測量技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)突破。其他的GPS作業(yè)模式觀測數(shù)據(jù)需在測后處理，不僅無法實(shí)時(shí)地給出觀測站的定位結(jié)果，而且也無法對基準(zhǔn)站和用戶觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)地檢核；而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS 測量是在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS 接收機(jī)，對所有可見的GPS 衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶移動(dòng)站上，GPS 接收機(jī)在接收GPS 衛(wèi)星信號的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)備接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位的原理，實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示用戶站的三維坐標(biāo)及其精度，這種精度可以達(dá)到厘米級。GPS-RTK 技術(shù)為測量工作的可靠性和高效率提供了保障，在不動(dòng)產(chǎn)測量登記中得到廣泛的應(yīng)用，對GPS 測量技術(shù)的發(fā)展和普及具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 GPS-RTK 優(yōu)勢

GPS-RTK 測量是一種全天候作業(yè)、定位速度快、定位精度高的測量方法。GPS-RTK 測量技術(shù)的廣泛應(yīng)用是對傳統(tǒng)測量手段的重大突破，在進(jìn)行不動(dòng)產(chǎn)測量項(xiàng)目時(shí)，相對于傳統(tǒng)的全野外數(shù)字化測量方法而言不僅能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)測量方法的不足，還能夠在測繪數(shù)據(jù)精度和準(zhǔn)確度上有較大的提高。利用GPS-RTK 測量方法，進(jìn)行不動(dòng)產(chǎn)測繪具有更強(qiáng)的優(yōu)勢：

2.1 工作效率高。與傳統(tǒng)全站儀測量作業(yè)方法相比較，GPS-RTK 技術(shù)數(shù)據(jù)采集速度快，不受天氣、地形、時(shí)間等外部因素的限制，能夠在短時(shí)間內(nèi)快速獲取大量碎部點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在一般的電磁環(huán)境下，正常的外業(yè)作業(yè)，移動(dòng)站初始化觀測1-5 分鐘后，就可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)定位，每一站的觀測時(shí)間僅需要幾秒。農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)測繪項(xiàng)目中，在滿足數(shù)據(jù)精度要求的前提下，建立基線長度長、能夠覆蓋較大范圍的控制網(wǎng)，這樣能減少人力、物力、財(cái)力的投入，提高測繪外業(yè)的作業(yè)效率[2]。同時(shí)，使用GPS-RTK 進(jìn)行外業(yè)作業(yè)時(shí)，減少了搬站、定后視等傳統(tǒng)測繪手段的步驟，提高了工作效率，減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)。另外，GPS-RTK 測量具有全天候觀測特點(diǎn)，不受天氣和時(shí)間的影響，能夠使時(shí)間的利用達(dá)到最大化。

2.2 操作簡便、自動(dòng)化程度高。使用GPS-RTK 測量的外業(yè)沒有太大的技術(shù)難度，作業(yè)范圍明確、作業(yè)方法固定、作業(yè)流程簡便。GPS-RTK 技術(shù)在首級控制測量、圖根控制測量、地籍圖測繪和界址測量中都廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代測繪科學(xué)技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)的不斷融合，儀器的操作越來越簡化，其使用范圍也隨之?dāng)U展開來。移動(dòng)站所配置的外業(yè)手薄，自動(dòng)化程度和軟硬件的集成度都比較高，內(nèi)置與手機(jī)一樣的操作系統(tǒng)使用起來更方便快捷，內(nèi)置的專業(yè)軟件可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星捕獲、跟蹤觀測、碎部點(diǎn)坐標(biāo)的自動(dòng)解算、記錄等，能夠避免人為記錄數(shù)據(jù)時(shí)可能導(dǎo)致的誤差，減少外業(yè)人員的工作量和專業(yè)要求，不需要太多的人為干涉，同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。同時(shí)，移動(dòng)站手薄記錄的每一個(gè)碎部點(diǎn)都是相對獨(dú)立的，在滿足精度的條件下，最大程度的減少了測量誤差的傳遞和積累。

2.3 定位精確度高。根據(jù)GPS-RTK 定位技術(shù)的測量原理和誤差來源分析，以及相應(yīng)實(shí)際工程應(yīng)用，GPS-RTK 定位技術(shù)的應(yīng)用提高了定位精度。在外業(yè)作業(yè)時(shí)，小于50km 的基線上定位精度可以達(dá)到1*10-6～2*10-6m，當(dāng)擴(kuò)大到100～500km 的基線時(shí)，定位精度可以達(dá)到10-6～10-7m，1000km 基線長度定位精度可以達(dá)到10-8m[3]，隨著觀測技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法的改善，較傳統(tǒng)測距儀器測得的數(shù)據(jù)精度有顯著提高。

3 GPS-RTK 測量操作要點(diǎn)

3.1 基準(zhǔn)站設(shè)置

GPS-RTK 系統(tǒng)在地面上主要由基準(zhǔn)站和移動(dòng)站兩部分構(gòu)成。在實(shí)際外業(yè)操作過程中，由于衛(wèi)星位于幾千公里外的高空中，要想保證定位精確并且數(shù)據(jù)傳輸流暢，必須要保證基準(zhǔn)站架設(shè)位置視野開闊，在測區(qū)內(nèi)位置相對較高，基站200m 范圍內(nèi)不能有較強(qiáng)的電磁干擾，沒有大樹、建筑物等阻礙視線的障礙物[4]。只有這樣，才能保證有穩(wěn)定可靠的星地?cái)?shù)據(jù)鏈傳輸系統(tǒng)，外業(yè)工作過程中保證高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸，保證移動(dòng)站的作業(yè)范圍，從而提高工作效率。基準(zhǔn)站的設(shè)置是完成測量任務(wù)最為關(guān)鍵的部分，直接關(guān)系到測繪成果是否合格。

3.2 移動(dòng)站校正坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算是GPS-RTK 外業(yè)測量最重要的環(huán)節(jié)，直接決定著測量成果正確與否。GPS 的衛(wèi)星星座采用的是全球大地坐標(biāo)系WGS-84，而每個(gè)國家使用的是跟自己國家地形最符合的參心坐標(biāo)系，各個(gè)測區(qū)又由于經(jīng)緯度不同，而坐標(biāo)系統(tǒng)也有所差異，因此需要在不同坐標(biāo)系之間建立四參數(shù)或者七參數(shù)的轉(zhuǎn)換體系。一般情況下，通過已知點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)解算，GPS-RTK 系統(tǒng)可以在軟件系統(tǒng)中自動(dòng)完成計(jì)算，解算誤差也是RTK 測量過程中主要的誤差來源之一，因此在實(shí)際作業(yè)過程中應(yīng)注意起算點(diǎn)精度，特別注意應(yīng)當(dāng)采用一定的方法來檢驗(yàn)起算點(diǎn)的相對精度。

4 應(yīng)用

GPS-RTK 技術(shù)應(yīng)用范圍的迅速拓展，為個(gè)行業(yè)測繪工作帶來較大的變化，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)、簡單的使用方法等得到各行業(yè)的認(rèn)可。

4.1 房產(chǎn)平面控制測量中的應(yīng)用

為了給房屋平面測量提供一個(gè)準(zhǔn)確的空間參考系統(tǒng)和定位基準(zhǔn)，遵循測量先控制后碎部的基本原則，建立房屋平面控制網(wǎng)。平面控制網(wǎng)的建設(shè)是房屋測量的前期基礎(chǔ)性工作。GPS-RTK 技術(shù)是GPS 定位技術(shù)發(fā)展的最新技術(shù)，它是基于電磁波載波相位測量的實(shí)時(shí)差分測量技術(shù)，定位精度可以達(dá)到厘米級，完全能夠滿足房屋平面控制網(wǎng)建設(shè)的精度要求，其界址點(diǎn)坐標(biāo)對鄰近圖根點(diǎn)中誤差、界址線與鄰近地物或鄰近界線的距離中誤差均小于10 厘米。移動(dòng)站通過接收衛(wèi)星信息和基準(zhǔn)站信息，能夠自動(dòng)完成解碼、計(jì)算出定位數(shù)據(jù)，避免了常規(guī)靜態(tài)GPS 測量數(shù)據(jù)后期解算的時(shí)間成本，縮短了房屋平面控制網(wǎng)的布設(shè)時(shí)間，簡化了平面控制測量的工作程序[5]。

4.2 地籍圖和房地產(chǎn)圖測繪中的應(yīng)用

將GPS-RTK 技術(shù)應(yīng)用于在地籍和房地產(chǎn)測量中，該技術(shù)主要用于土地或者房屋的碎部點(diǎn)測繪，可以達(dá)到厘米級的精確度，完全滿足該行業(yè)的測繪需求，使用專業(yè)的數(shù)據(jù)數(shù)理軟件例如：CASS，可以快速得到所要的地籍平面圖或者房產(chǎn)圖，進(jìn)而計(jì)算土地或者房屋的面積。在利用RTK 技術(shù)進(jìn)行土地的權(quán)屬界址點(diǎn)測量時(shí)，最少只需要一位外業(yè)人員利用儀器，在電子手薄中輸入地類特征編碼，及時(shí)記錄界址點(diǎn)或者地物點(diǎn)的信息，保證工作區(qū)域內(nèi)每一個(gè)界址點(diǎn)或者地物點(diǎn)的精度，通過專業(yè)繪圖軟件，即可完成相應(yīng)的測量工作。與傳統(tǒng)測量方法相比較，使用GPS-RTK 進(jìn)行外業(yè)測量，界址點(diǎn)之間無需通視、效率高、方式靈活。總而言之，不動(dòng)產(chǎn)登記測量中GPS-RTK 技術(shù)的應(yīng)用，具有較大的優(yōu)勢，不僅實(shí)用性強(qiáng)，而且可靠性高、損耗低，同時(shí)，能夠?qū)㈨?xiàng)目所在地的多種信息全面地測繪出來，提高測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

5 案例

本文以南陽市某區(qū)域?yàn)榈湫桶咐搮^(qū)域平原、丘陵各占一半面積，丘陵上有果園、林地分布，平原地貌以耕地為主。針對該工作區(qū)域的特點(diǎn)，我們采用GPS-RTK 來進(jìn)行測量，為保證測量作業(yè)精度和科學(xué)，部分區(qū)域用全站儀配合、復(fù)核。

5.1 確定坐標(biāo)系和中央經(jīng)線。選擇CGCS2000 高斯投影和中央子午線投影作為參考坐標(biāo)系進(jìn)行科學(xué)測量與分析。

5.2 控制網(wǎng)布設(shè)。首先，按照所選擇的CGCS2000 高斯投影和中央子午線投影作為參考坐標(biāo)系，根據(jù)國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。其次，分析收集到的測區(qū)相關(guān)資料，通過已有的控制點(diǎn)，對工作區(qū)內(nèi)的實(shí)際坐標(biāo)、高程進(jìn)行聯(lián)測，由電子手薄自動(dòng)解算當(dāng)前測區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，完成WGS-84 坐標(biāo)系到CGCS2000 投影坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。最后，為了確保數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確度，需要保證有一定的重復(fù)站點(diǎn)，并完成多次測量觀測，從而降低測量過程中可能因人為因素產(chǎn)生的誤差。

（3）技術(shù)要點(diǎn)。依據(jù)測量的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書，對已有明確界址點(diǎn)的位置，應(yīng)及時(shí)測量，以免漏測或者丟失。使用GPS-RTK 完成界址點(diǎn)的測量。但是對于樹下、墻角等障礙物較多的界址點(diǎn)，電子手薄無法顯示固定解的區(qū)域，必須使用全站儀來配合完成測量作業(yè)。個(gè)別無法施測的界址點(diǎn)，可以采用鋼尺量距，在內(nèi)業(yè)計(jì)算時(shí)反算求得坐標(biāo)值。在測區(qū)作業(yè)中，使用GPS-RTK 和全站儀配合，最終完成該區(qū)域的測繪作業(yè)，大大降低了工作強(qiáng)度，提高了測繪成果的質(zhì)量。

6 結(jié)束語

測繪新技術(shù)的發(fā)展，為不動(dòng)產(chǎn)測繪提供了技術(shù)支持。新技術(shù)的應(yīng)用，體現(xiàn)了簡單、快捷、自動(dòng)化的技術(shù)優(yōu)勢，便于解決各種各樣的測繪問題。GPS-RTK 技術(shù)的應(yīng)用能夠滿足不動(dòng)產(chǎn)測繪領(lǐng)域的需求，還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)精度、快捷、時(shí)效性的有效融合，同時(shí)，提高不動(dòng)產(chǎn)測繪隊(duì)的效率和成果質(zhì)量，提高了不動(dòng)產(chǎn)登記管理的整體水平