GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在房屋不動(dòng)產(chǎn)平面測(cè)量中的應(yīng)用探討

摘" 要：GPS-RTK技術(shù)是一種新型的定位技術(shù)，借助這項(xiàng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)高精度的實(shí)時(shí)定位，快速且準(zhǔn)確地確定房屋不動(dòng)產(chǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，提高測(cè)量效率和精度。在房屋不動(dòng)產(chǎn)邊界測(cè)量中，RTK技術(shù)可以精確獲取邊界點(diǎn)的位置，確保房屋不動(dòng)產(chǎn)范圍的準(zhǔn)確性。對(duì)于復(fù)雜的房產(chǎn)結(jié)構(gòu)，例如多棟建筑組成的小區(qū)，RTK技術(shù)能高效地完成各建筑的平面定位和尺寸測(cè)量。通過以某市住宅小區(qū)的房屋不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量為例，嚴(yán)格按照GPS-RTK技術(shù)的具體步驟、流程和方法進(jìn)行平面控制測(cè)量。項(xiàng)目實(shí)踐結(jié)果表明，GPS-RTK技術(shù)能實(shí)現(xiàn)房屋不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量的精度要求，可有效避免傳統(tǒng)光電測(cè)距導(dǎo)線測(cè)量方法的復(fù)雜性，提升房屋不動(dòng)產(chǎn)平面測(cè)量的工作效率。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK；房屋不動(dòng)產(chǎn)平面測(cè)量；測(cè)量技術(shù)；定位技術(shù)；衛(wèi)星信號(hào)

中圖分類號(hào)：P228.4" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2025）05-0176-04

Abstract： GPS-RTK technology is a new type of positioning technology. With this technology， high-precision real-time positioning can be achieved， the coordinates of key points of houses and real estate can be quickly and accurately determined， and measurement efficiency and accuracy can be improved. In the boundary measurement of houses and real estate， RTK technology can accurately obtain the location of boundary points and ensure the accuracy of the scope of houses and real estate. For complex real estate structures， such as communities composed of multiple buildings， RTK technology can efficiently complete the plane positioning and size measurement of each building. I take the measurement of houses and real estate in a residential area of a certain city as an example， and strictly follow the specific steps， procedures and methods of GPS-RTK technology to conduct plane control measurement. The practical results of the project show that GPS-RTK technology can meet the accuracy requirements of house real estate measurement， effectively avoid the complexity of traditional photoelectric ranging traverse measurement methods， and improve the work efficiency of house real estate plane measurement.

Keywords： GPS-RTK; house and real estate plane survey; surveying technology; positioning technology; satellite signal

在房屋不動(dòng)產(chǎn)平面測(cè)量中，要求采用精準(zhǔn)高效的測(cè)量方式，其主要目的是：確定房屋不動(dòng)產(chǎn)的位置和范圍，明確房屋不動(dòng)產(chǎn)在地理空間中的準(zhǔn)確位置和邊界，為產(chǎn)權(quán)管理提供基礎(chǔ)；建立準(zhǔn)確的房屋不動(dòng)產(chǎn)檔案，為房屋不動(dòng)產(chǎn)登記、管理等提供詳細(xì)而準(zhǔn)確的平面信息；保障房屋不動(dòng)產(chǎn)交易安全，使交易雙方對(duì)房產(chǎn)的實(shí)際狀況有清晰了解，減少交易糾紛；為城市規(guī)劃提供依據(jù)，有助于合理規(guī)劃城市建設(shè)，確定土地利用和開發(fā)方向。平面控制測(cè)量在房屋不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量中具有重要的前期基礎(chǔ)作用，傳統(tǒng)的測(cè)量方式為使用全站儀進(jìn)行測(cè)邊和測(cè)角的導(dǎo)線測(cè)量工作，需要使用全站儀和水準(zhǔn)儀等常規(guī)測(cè)量設(shè)備。其主要缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)測(cè)站點(diǎn)的通視，也受光線影響不能全天候工作，同時(shí)需要相對(duì)較多的人力和物力，對(duì)測(cè)量員技能要求較高等。隨著現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)航定位技術(shù)的軟硬件設(shè)備得到不斷提升，測(cè)量工作的精度也在不斷提高。全球定位系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱GPS，是一個(gè)中距離圓形軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供全球定位服務(wù)。其利用無(wú)線電波進(jìn)行距離測(cè)量的定位方法，可以精確確定控制點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)，這為房屋不動(dòng)產(chǎn)平面控制測(cè)量提供了另外一種新型的高精度測(cè)量手段[1]。RTK（Real-Time Kinematic）是在GPS基礎(chǔ)上改進(jìn)測(cè)量技術(shù)，具有時(shí)間靈活、精度高和覆蓋面廣等優(yōu)勢(shì)，在一定程度上簡(jiǎn)化了房屋不動(dòng)產(chǎn)平面測(cè)量的外業(yè)工作量[2]。本文首先介紹了GPS-RTK技術(shù)在房產(chǎn)平面測(cè)量中控制網(wǎng)測(cè)量的應(yīng)用，然后通過案例詳細(xì)論述了GPS-RTK設(shè)備在外業(yè)測(cè)量中的具體操作方式。

1" GPS系統(tǒng)組成及基本定位原理

GPS（全球定位系統(tǒng)）主要由以下部分組成。

空間部分：由多顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星星座，這些衛(wèi)星持續(xù)向地面發(fā)送信號(hào)。

地面控制部分：包括主控站、監(jiān)測(cè)站和注入站等，負(fù)責(zé)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制和軌道修正等。

用戶設(shè)備部分：如GPS接收機(jī)等，用于接收衛(wèi)星信號(hào)[3]。

GPS的基本定位原理是：用戶設(shè)備接收來自至少4顆衛(wèi)星的信號(hào)，通過測(cè)量衛(wèi)星信號(hào)傳播到接收機(jī)的時(shí)間，結(jié)合衛(wèi)星的位置信息，利用三角測(cè)量空間交會(huì)的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出接收機(jī)所在的位置（包括經(jīng)度、緯度和高度）。由于衛(wèi)星位置已知且信號(hào)傳播速度固定（光速），通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶位置的精確確定。同時(shí)，通過多個(gè)衛(wèi)星信號(hào)的綜合分析，還可以提高定位的精度和可靠性。GPS定位原理基于測(cè)距交會(huì)方法，其計(jì)算過程大概是在某點(diǎn)P進(jìn)行GPS同步觀測(cè)，利用 4 顆以上 GPS 衛(wèi)星的空間位置信息，得到這些衛(wèi)星與測(cè)站點(diǎn)P的距離S1、S2、S3、S4，然后根據(jù)衛(wèi)星星歷計(jì)算出觀測(cè)衛(wèi)星的坐標(biāo)（Xi，Yi，Zi），i=1，2，3，4，最終由下面公式計(jì)算得出測(cè)站點(diǎn)P點(diǎn)的位置坐標(biāo)（X，Y，Z）[4]。

2" GPS-RTK技術(shù)介紹及定位工作原理

2.1" GPS-RTK基本信息介紹

GPS-RTK采用了載波相位差分技術(shù)，是一種實(shí)時(shí)處理基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間GPS衛(wèi)星信號(hào)的測(cè)量觀測(cè)方法，用戶接收機(jī)接收基準(zhǔn)站發(fā)射的差分信號(hào)，流動(dòng)站進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)解算處理，以求得到精準(zhǔn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)[5]。這種新型衛(wèi)星定位測(cè)量方法已被大多數(shù)用戶使用，過去的GPS測(cè)量方式需要事后計(jì)算才能獲得定位信息，而RTK技術(shù)利用載波相位的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，可以瞬時(shí)在野外獲得厘米級(jí)甚至毫米級(jí)定位精度，這對(duì)GPS定位技術(shù)做出了革命性創(chuàng)新，為工程測(cè)量、無(wú)人機(jī)測(cè)繪和其他測(cè)量工作帶來了全新的方法，大幅度提高了測(cè)量效率。

2.2" GPS-RTK定位技術(shù)的工作原理

RTK技術(shù)是一種實(shí)時(shí)處理2個(gè)測(cè)站的載波相位測(cè)量的技術(shù)，也稱為載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù)[6]。其能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量點(diǎn)位在WGS-84坐標(biāo)系下的空間直角坐標(biāo)X，Y，Z，或者是經(jīng)緯度大地坐標(biāo)B，L，H，滿足高精度測(cè)量要求。RTK測(cè)量系統(tǒng)通常由以下部分組成：①基準(zhǔn)站：包括GPS接收機(jī)、天線、電臺(tái)等設(shè)備，固定在已知坐標(biāo)點(diǎn)上，持續(xù)接收衛(wèi)星信號(hào)并將觀測(cè)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)站坐標(biāo)等信息通過數(shù)據(jù)鏈實(shí)時(shí)發(fā)送給流動(dòng)站。②流動(dòng)站：同樣包含GPS接收機(jī)、天線等，接收衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站發(fā)送的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)解算得到高精度的位置信息。③數(shù)據(jù)鏈：用于基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括電臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)等通信方式。④軟件系統(tǒng)：用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、計(jì)算、顯示和管理等操作。

GPS-RTK定位技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理：基準(zhǔn)站接收機(jī)采集的GPS衛(wèi)星觀測(cè)信息與測(cè)站點(diǎn)真實(shí)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行求差，形成能夠發(fā)送的電磁波差分信號(hào)，經(jīng)調(diào)制解調(diào)器編碼和調(diào)試后，通過電臺(tái)數(shù)據(jù)鏈或者移動(dòng)、電信等運(yùn)營(yíng)商的通信網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)行傳輸。與此同時(shí)，移動(dòng)站不停地接收來自GPS衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)也接收來自基準(zhǔn)站傳來的電臺(tái)差分信號(hào)或者CORS站的網(wǎng)絡(luò)差分信號(hào)。接收到各種差分信號(hào)后，移動(dòng)站利用數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)動(dòng)態(tài)求解整周模糊度。整周模糊度（ambiguity of whole cycles）又稱整周未知數(shù)，是在GPS技術(shù)的載波相位測(cè)量時(shí)，載波相位與基準(zhǔn)相位之間相位差的首觀測(cè)值所對(duì)應(yīng)的整周未知數(shù)。整周未知數(shù)固定后，移動(dòng)站就可以求解準(zhǔn)確的WGS-84坐標(biāo)，如果需要進(jìn)行不同坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換時(shí)，輸入正確的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，就可得到所在工程系準(zhǔn)確平面坐標(biāo)，如圖1所示。

2.4" RTK的技術(shù)特點(diǎn)

2.4.1" 具有相對(duì)低廉的價(jià)格

目前，國(guó)產(chǎn)GPS測(cè)量終端設(shè)備價(jià)格在1萬(wàn)元以內(nèi)，價(jià)格能被大部分人接受。這種儀器在獲得CORS服務(wù)賬號(hào)后，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高精度定位。國(guó)內(nèi)有2種途徑獲取各地CORS服務(wù)，一種是具有測(cè)繪資質(zhì)的單位持有項(xiàng)目合同、保密證書等相關(guān)資料向地方地理信息管理部門申請(qǐng)區(qū)域CORS服務(wù)，這種審批流程細(xì)節(jié)比較繁多。另一種是選擇購(gòu)買千尋、華測(cè)等代理商提供的CORS服務(wù)，該服務(wù)和硬件設(shè)備綁定，只需代理商注冊(cè)賬號(hào)就能在全國(guó)通用。

2.4.2" 高精度、高效率

經(jīng)過各種測(cè)試驗(yàn)證，基于差分技術(shù)的RTK技術(shù)，在平面測(cè)量和垂直測(cè)量方面的精度分別優(yōu)于2 cm和3 cm，可應(yīng)用于無(wú)人機(jī)測(cè)繪、地形測(cè)量、施工放樣等工程測(cè)量任務(wù)。

2.4.3" 操作簡(jiǎn)單

用戶只需按下幾個(gè)按鈕即可啟動(dòng)設(shè)備，并設(shè)置設(shè)備的不同參數(shù)即可進(jìn)行測(cè)量，操作簡(jiǎn)單易學(xué)。

2.4.4" 功能齊全，全天候工作

RTK技術(shù)具備精準(zhǔn)的三維定位，功能性強(qiáng)大，在GIS、測(cè)繪、巡檢、環(huán)境監(jiān)測(cè)和基建領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。在不同測(cè)站點(diǎn)視線存在遮擋的情況下，使用該技術(shù)依然可以完成精確的測(cè)量工作，而且其顯著特點(diǎn)之一是可以全天候持續(xù)運(yùn)行[7]。

3" GPS-RTK在房屋不動(dòng)產(chǎn)平面控制測(cè)量中的顯著優(yōu)勢(shì)

3.1" 房屋不動(dòng)產(chǎn)平面控制測(cè)量

房屋不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量是指對(duì)建筑物尺寸形狀、相關(guān)附屬設(shè)施以及地籍界址點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。隨著中國(guó)城市化的飛速發(fā)展，各種城鄉(xiāng)建筑物越來越多，如何準(zhǔn)確獲取房產(chǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)已成為房產(chǎn)管理部門和土地管理部門非常關(guān)注的一個(gè)問題。為了建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的房屋不動(dòng)產(chǎn)測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)，需要進(jìn)行房屋不動(dòng)產(chǎn)平面控制測(cè)量，能為房產(chǎn)平面結(jié)構(gòu)信息、房屋的形狀、地理位置等提供可靠的基礎(chǔ)測(cè)繪基準(zhǔn)。由于城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展和房屋不動(dòng)產(chǎn)產(chǎn)權(quán)的更替，再加上原有的測(cè)量控制成果部分遭受破壞，為確保房屋不動(dòng)產(chǎn)各項(xiàng)測(cè)繪成果及時(shí)更新，必須要有完整的基礎(chǔ)控制網(wǎng)成果。在進(jìn)行房屋不動(dòng)產(chǎn)平面控制測(cè)量工作時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域的特點(diǎn)差異，采取不同特點(diǎn)的控制網(wǎng)布設(shè)方式。

3.2" GPS-RTK的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在進(jìn)行房屋不動(dòng)產(chǎn)項(xiàng)目開發(fā)時(shí)，必須測(cè)量大比例尺的房產(chǎn)平面圖，以計(jì)算出房屋的實(shí)際面積。在以往測(cè)量過程中，需要測(cè)量人員使用測(cè)距儀、經(jīng)緯儀等多種測(cè)量工具，布設(shè)測(cè)圖三角導(dǎo)線，從而繪制出地形圖。在進(jìn)行更大比例尺測(cè)量時(shí)，例如1∶250比例尺的測(cè)量時(shí)，需要量測(cè)通視站點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)之間的距離，否則會(huì)影響數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，這種工作方法效率十分低。

GPS-RTK技術(shù)只需一名測(cè)量工作者，就可以安裝操作儀器并進(jìn)行外業(yè)測(cè)量。設(shè)備安裝完成后，在電子手簿里輸入各種測(cè)量點(diǎn)的信息，利用相關(guān)軟件，即可進(jìn)行各種外業(yè)數(shù)據(jù)的采集，測(cè)量效率極高。GPS-RTK技術(shù)簡(jiǎn)化了測(cè)點(diǎn)布設(shè)的數(shù)量，并降低了各種外業(yè)地形的限制，可以精確定位房產(chǎn)的邊界和地形等要素，外業(yè)采集的測(cè)繪數(shù)據(jù)，經(jīng)專業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)入庫(kù)操作，確保數(shù)據(jù)資料的規(guī)范性和完整性。

4" GPS-RTK在房屋不動(dòng)產(chǎn)平面控制測(cè)量中的案例介紹

4.1" 工程案例分析

該測(cè)量項(xiàng)目位于某市的住宅小區(qū)。該項(xiàng)目時(shí)間緊，任務(wù)重，因此項(xiàng)目部決定使用 GPS-RTK 技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，以提高工效，縮短工期時(shí)間。測(cè)量人員選用甲方提供的D級(jí)GNSS點(diǎn)作為項(xiàng)目的已知成果點(diǎn)，并在作業(yè)區(qū)域布設(shè)若干控制點(diǎn)。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，基站可以架在坐標(biāo)成果已知點(diǎn)或未知點(diǎn)上。本項(xiàng)目利用基站架在已知點(diǎn)上的方法完成項(xiàng)目RTK平面控制測(cè)量。

4.2" 基準(zhǔn)站選擇

在實(shí)際使用GPS-RTK測(cè)量的電臺(tái)模式時(shí)，必須在測(cè)區(qū)周圍選擇合適的基準(zhǔn)站。因?yàn)榛鶞?zhǔn)站的架設(shè)是實(shí)施RTK測(cè)量技術(shù)的前提，而基準(zhǔn)站接收衛(wèi)星信號(hào)和發(fā)射差分信號(hào)的好壞會(huì)直接影響數(shù)據(jù)的傳輸和測(cè)量精度。在選擇基準(zhǔn)站時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：第一，在選擇基準(zhǔn)站位置的時(shí)候，不能只選擇一處，應(yīng)該多挑選幾處備用基站點(diǎn)。第二，通過手簿上的軟件搜集基準(zhǔn)站上方衛(wèi)星的空間分布情況和電離層活躍程度。在野外測(cè)量環(huán)境中，衛(wèi)星信號(hào)受到多種因素的影響，如遮擋物、地形高差、大面積水域反射等，都可能對(duì)衛(wèi)星信號(hào)造成一定影響。因此，在確定基準(zhǔn)站位置時(shí)，要選擇地勢(shì)相對(duì)較高、具有良好視野效果的地方，這使得觀測(cè)數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。第三，必須全面考慮衛(wèi)星分布等問題，應(yīng)在接收機(jī)北面安裝電臺(tái)發(fā)射裝置，以避免衛(wèi)星信號(hào)盲區(qū)的出現(xiàn)。

4.3" GPS-RTK在項(xiàng)目實(shí)施階段的具體操作流程

在開始野外測(cè)量之前，需要對(duì)RTK設(shè)備進(jìn)行檢查，包括檢查接收機(jī)和數(shù)據(jù)采集設(shè)備的軟硬件是否符合要求，以確保測(cè)量數(shù)據(jù)可靠傳輸和順利下載。在確認(rèn)設(shè)備可用后，在控制點(diǎn)上放置三腳架，安裝接收機(jī)，待整平之后，在電子手簿中建立當(dāng)天的工程文件夾，確保在開始測(cè)量數(shù)據(jù)前已經(jīng)設(shè)置完整準(zhǔn)確的工程各項(xiàng)參數(shù)信息，如中央子午線、投影面高程等。采用GPS-RTK控制測(cè)量時(shí)，使用的是WGS-84坐標(biāo)系，與房產(chǎn)測(cè)量常用的坐標(biāo)系不同。所以在開始實(shí)際測(cè)量工作前，首先要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，這需要采集至少3個(gè)已知點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)和已知工程坐標(biāo)求取轉(zhuǎn)換參數(shù)，轉(zhuǎn)換參數(shù)的殘差要滿足要求，建立起WGS-84坐標(biāo)與當(dāng)?shù)毓こ套鴺?biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以確保轉(zhuǎn)換參數(shù)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，接著把轉(zhuǎn)換參數(shù)應(yīng)用到工程當(dāng)中去。最終通過多次測(cè)量待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，并取平均值作為結(jié)果。該項(xiàng)目房屋不動(dòng)產(chǎn)平面控制網(wǎng)布設(shè)如圖2所示。

4.4" 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

完成外業(yè)測(cè)量后，將采集到的測(cè)量數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線從電子手薄傳輸至電腦，在電腦上打開測(cè)量點(diǎn)的觀測(cè)質(zhì)量報(bào)告，分析測(cè)量數(shù)據(jù)的觀測(cè)質(zhì)量。重點(diǎn)查看數(shù)據(jù)的測(cè)回?cái)?shù)，觀測(cè)歷元數(shù)、衛(wèi)星高度角、測(cè)回間差值等信息是否在限差內(nèi)，對(duì)測(cè)量成果要進(jìn)行各級(jí)內(nèi)業(yè)檢查，確保平面控制點(diǎn)成果精度符合規(guī)范要求。

5" 結(jié)束語(yǔ)

房屋不動(dòng)產(chǎn)平面控制測(cè)量的目的是建立一個(gè)高精度的基礎(chǔ)控制網(wǎng)，主要是為準(zhǔn)確測(cè)量房屋不動(dòng)產(chǎn)的位置和范圍，建立準(zhǔn)確全面房屋不動(dòng)產(chǎn)檔案和為房屋不動(dòng)產(chǎn)的各項(xiàng)管理工作提供服務(wù)。將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用在房屋不動(dòng)產(chǎn)控制網(wǎng)測(cè)量工作中，是對(duì)于傳統(tǒng)控制測(cè)量工作的先整體建立首級(jí)控制網(wǎng)，再局部加密工作程序的合理的簡(jiǎn)化。采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行房屋不動(dòng)產(chǎn)平面控制測(cè)量時(shí)，測(cè)量精度完全滿足項(xiàng)目的精度要求。這項(xiàng)技術(shù)滿足了房屋不動(dòng)產(chǎn)平面測(cè)量工作的需求，將在今后的房屋不動(dòng)產(chǎn)控制測(cè)量工作中起到不可替代的重要作用。

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