淺談GPSRTK技術(shù)在房產(chǎn)分丘圖測(cè)量中的應(yīng)用及特點(diǎn)

文/周世敬 溫州市安居房屋征收事務(wù)所 浙江溫州 325000

1、概述

現(xiàn)在GPSRTK已廣泛用于地籍、電力、公路等的勘測(cè)和施工放樣中。具有操作簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，測(cè)量定位精度高，點(diǎn)位誤差不累積，不受天氣與通視條件限制等優(yōu)點(diǎn)，在房產(chǎn)分丘圖中也有廣闊的應(yīng)用前景。本文通過(guò)實(shí)例，針對(duì)房產(chǎn)分丘圖測(cè)量的特點(diǎn)來(lái)探討符合對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行控制，以提高精度，避免RTK在建筑密集區(qū)信號(hào)差的影響，充分發(fā)揮RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

2、GPS RTK的基本原理和技術(shù)流程

GPS定位主要有單點(diǎn)定位和相對(duì)定位模式。在勘測(cè)中應(yīng)用最多得就是相對(duì)定位模式中的RTK技術(shù)。它主要通過(guò)參考站不斷接收衛(wèi)星信號(hào)，利用參考站大功率發(fā)射電臺(tái)不斷向外發(fā)射測(cè)量數(shù)據(jù)改正信息，同時(shí)流動(dòng)站也接收同一組衛(wèi)星（4個(gè)以上）的信號(hào)，并且利用小功率接收電臺(tái)（或中國(guó)移動(dòng)的GPRS數(shù)據(jù)傳輸）接收參考站電臺(tái)發(fā)來(lái)的測(cè)量數(shù)據(jù)改正信息參與數(shù)據(jù)計(jì)算，這樣就可以很快計(jì)算出流動(dòng)站的坐標(biāo)位置。

首先，根據(jù)待測(cè)區(qū)控制點(diǎn)資料，包括控制點(diǎn)的坐標(biāo)、等級(jí)、中央子午線、坐標(biāo)系、是常規(guī)控制網(wǎng)還是GPS控制網(wǎng)、控制點(diǎn)的地形和位置環(huán)境是否適合作為動(dòng)態(tài)GPS的參考站。按流程圖要求，利用GPS軟件在計(jì)算機(jī)（或測(cè)量電子手簿）上新建一個(gè)項(xiàng)目，按順序?qū)⑺o點(diǎn)位坐標(biāo)依次輸入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，GPS采用的坐標(biāo)為WGS－84坐標(biāo)系統(tǒng)，而測(cè)量時(shí)使用的坐標(biāo)是地方格網(wǎng)坐標(biāo)，因此必須先求出兩坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，準(zhǔn)確的求出轉(zhuǎn)換參數(shù)是RTK技術(shù)投入使用的關(guān)鍵。為了確保轉(zhuǎn)換參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性，在作業(yè)中除了用已知控制點(diǎn)輸人手簿求出轉(zhuǎn)換參數(shù)外，還用點(diǎn)校正擬合出最佳轉(zhuǎn)換參數(shù)。其次，確定所給坐標(biāo)與WGS－84（世界大地坐標(biāo)系.1984）的關(guān)系，如坐標(biāo)系不同則作“點(diǎn)校正”統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)。“點(diǎn)校正”功能實(shí)現(xiàn)地方控制點(diǎn)與WGS－84的特殊轉(zhuǎn)換，并將這些定義保存在坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)里。再次，需要設(shè)立基準(zhǔn)站，選取設(shè)立基準(zhǔn)站的位置?；鶞?zhǔn)站宜設(shè)在位于測(cè)量段中心位置上，測(cè)量范圍不要超出坐標(biāo)轉(zhuǎn)換點(diǎn)15km的作業(yè)范圍，作業(yè)范圍大的可以擴(kuò)大轉(zhuǎn)換點(diǎn)的范圍。啟動(dòng)流動(dòng)站，進(jìn)入實(shí)時(shí)連續(xù)動(dòng)態(tài)載波差分測(cè)量的模式。當(dāng)模式固定好以后即可進(jìn)行測(cè)量和放樣操作，且實(shí)時(shí)得到流動(dòng)站的網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)。為減少誤差，先到一兩個(gè)已知坐標(biāo)點(diǎn)上檢驗(yàn)一下精度，在放樣前做一個(gè)“點(diǎn)校正”。

3、工程實(shí)例

3.1 工程概況

對(duì)作業(yè)區(qū)成長(zhǎng)方形約20平方公里的區(qū)域進(jìn)行不定點(diǎn)修測(cè)，地勢(shì)多為高程10 m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(qū)，通視條件差，交通環(huán)境復(fù)雜，全部用常規(guī)全站儀完成任務(wù)比較困難，做導(dǎo)線工程量大，并且難以滿足精度要求。

3.2 作業(yè)原則與特點(diǎn)

城區(qū)的分丘圖測(cè)量一般在建筑密集區(qū)，這是GPS RTK應(yīng)用的難點(diǎn)，在建筑密集區(qū)進(jìn)行碎部點(diǎn)測(cè)量，經(jīng)常會(huì)遇到衛(wèi)星信號(hào)差，無(wú)法得到固定解的情況，只有在測(cè)量道路綠化廣場(chǎng)等不受信號(hào)影響的位置使用，另外也是在房產(chǎn)丘圖中最主要的應(yīng)用是圖根控制測(cè)量，在城市環(huán)境中用全站儀做導(dǎo)線也越來(lái)越難，通視條件差，車流密集，架設(shè)機(jī)器穩(wěn)定性差，而用RTK在道路中央或廣場(chǎng)中央等開(kāi)闊地設(shè)置控制點(diǎn)然后用全站儀進(jìn)行碎步點(diǎn)測(cè)量，省去了大量測(cè)算導(dǎo)線和支導(dǎo)線的工作；優(yōu)點(diǎn)是RTK滿足丘界圖絕對(duì)精度和大量不定點(diǎn)修測(cè)工作的要求，平面定位精度應(yīng)優(yōu)于±3cm，極端情況下保證±5cm。

4、作業(yè)工程中的質(zhì)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(duì)流層，多路徑產(chǎn)生的誤差影響，還有是否合適的P DOP值的影響，從而實(shí)際觀測(cè)中有可能導(dǎo)致整周未知數(shù)無(wú)法求解出來(lái)，即便有時(shí)能解算出來(lái)也不一定是可靠。因此，在遇到這種不穩(wěn)定情況，將流動(dòng)站拿到寬闊的地方得到固定值后，再慢慢移到所須測(cè)的點(diǎn)位上。

4.2 基準(zhǔn)站與流動(dòng)站間的數(shù)據(jù)傳輸

當(dāng)前主要采用中國(guó)移動(dòng)的GPRS數(shù)據(jù)傳輸，在主城區(qū)作業(yè)中國(guó)移動(dòng)的基站密度大，都有很強(qiáng)的信號(hào)。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(qiáng)，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(yè)過(guò)程中往往采用以下方法：把基準(zhǔn)站架設(shè)到測(cè)區(qū)最高的控制點(diǎn)上，使用增益天線和高靈敏度接收機(jī)，縮短各測(cè)點(diǎn)到基準(zhǔn)站的距離，遠(yuǎn)離高壓線和信號(hào)發(fā)射塔等干擾源。另外當(dāng)流動(dòng)站離基準(zhǔn)站大于3km時(shí)，就移動(dòng)基準(zhǔn)站。

4.3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)求解

在房產(chǎn)分丘圖測(cè)量中一般采用地方坐標(biāo)系，如溫州坐標(biāo)系，前提是有控制點(diǎn)，即已知地方坐標(biāo)的控制點(diǎn)，利用GPS采集已知點(diǎn)的84坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求得轉(zhuǎn)換參數(shù)，考慮到分丘圖區(qū)域一般不超一幅標(biāo)準(zhǔn)圖幅的范圍，我們都是采用四參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行測(cè)繪作業(yè)。當(dāng)然也可以不用地方坐標(biāo)，可以采用任意坐標(biāo)系統(tǒng)，即假定一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，在獨(dú)立方量測(cè)量中可以少量采用。另外，溫州已經(jīng)建立連續(xù)運(yùn)行參考站，申請(qǐng)聯(lián)網(wǎng)后可以更加簡(jiǎn)便的測(cè)量。

4.4 必須用全站儀配合使用來(lái)對(duì)成果質(zhì)量控制和校測(cè)

在城區(qū)測(cè)量分丘圖時(shí)，建筑物密集，對(duì)RT K的衛(wèi)星接收信號(hào)也有很大的影響。為了提高效力和測(cè)量成果質(zhì)量控制，在建筑物多的地方和林區(qū)，盡可能利用RTK在開(kāi)闊的點(diǎn)位附近的地方布設(shè)臨時(shí)控制點(diǎn)。在測(cè)設(shè)控制點(diǎn)時(shí)，我們通常直接在需要修測(cè)的小區(qū)內(nèi)或周邊道路中間等開(kāi)闊地上布置兩個(gè)控制點(diǎn)，相鄰兩個(gè)點(diǎn)要通視并距離盡可能遠(yuǎn)，另外高差不能太大，再使用全站儀架在控制點(diǎn)上利用傳統(tǒng)的測(cè)量方法來(lái)測(cè)定所須的碎部點(diǎn)，減少由于RTK使用過(guò)程中因受各種誤差影響而引起的測(cè)量成果誤差。

結(jié)語(yǔ)：

GPS RTK作為一種工程測(cè)量手段，除了定位精度高，操作簡(jiǎn)單，提供三維坐標(biāo)外還有以下優(yōu)點(diǎn)：①擁有不通視條件下傳遞三維坐標(biāo)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)時(shí)提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的成果資料，無(wú)須數(shù)據(jù)后處理；②不產(chǎn)生誤差積累；③GPS接收機(jī)觀測(cè)基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化，并且全天候、經(jīng)濟(jì)、觀測(cè)時(shí)間短，極大地提高了測(cè)量精度和工作效率。

GPS RTK定位技術(shù)在房產(chǎn)分丘圖測(cè)量中的應(yīng)用前景是廣闊的，在目前房產(chǎn)分丘圖測(cè)量中充分應(yīng)用了上述優(yōu)點(diǎn)，但在建筑密集區(qū)還需讓R TK技術(shù)與全站儀傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)結(jié)合運(yùn)用，以發(fā)揮更大的生產(chǎn)力，提高了效率，創(chuàng)造更好的效益。