GPS RTK 技术在房地产测绘中的应用

2014-04-14何霖

电子测试 2014年8期

何霖

（四川水利职业技术学院,611231）

0 引言

随着经济发展全球化的发展趋势，现阶段房地产测绘对精度、效率的要求日趋严格，在实际的工作中需要大力引进先进技术，才能实现经济效益与社会效益的最大化。GPS 卫星的时空配置，可实现全天候精密导航和定位，其应用优势在于操作简单方便、精度高、观测时间短等。GPS RTK 技术的发展立足于GPS 的基础上，可精确获取测站点在指定坐标系中的三维定位结果，精度可达到厘米级。采取传统测绘方法进行房地产测绘，无法确保精准的测绘结果，增加工作人员的工作量，而在房地产测绘中应用GPS RTK 技术，简单操作方便快捷，确保良好的观测精度，提高测绘人员的工作效率。

1 GPS RTK 技术的工作原理

GPS RTK 测量技术作为一种实时动态定位系统，改进立足于载波相位观测值的基础上，其配置主要包括基准站接收机、移动站接收机、数据链等部分。RTK 技术通过若干台接收机进行接收信号，将已知的一台坐标作为基准站，其余为移动站。通过应用此技术，移动站以及基准站可同时跟踪多颗卫星，基准站实现全天候观测，通过电台将坐标信息发送到移动站的接收机，同时，移动站会根据接收的基准站信息，结合自身的观测数据，从而进行实时处理组成差分观测值，以获取实际的三维坐标。因此，外部条件对GPS RTK 测量技术的影响比较少，只需要满足一些基本条件，将可实现快速、精确的定位，在最大程度上减少了定位工作的工作量，减少误差的出现，从而提高了测量的精度。RTK 工作原理及模式，如图1 所示。

图1 RTK 工作原理

2 GPS RTK 技术在房地产测绘中的应用

GPS 作为无线电导航定位系统，以人造卫星组网作为基础，其组成部分包括：卫星、地面控制系统、用户的接收处理装置等。GPS RTK 系统数据流程(如图2 所示)，此系统具有良好的性能，精确相当高，应用涉及到大地、工程、航空摄影、地壳运动、工程变形、资源、地球动力学等领域的测量。在房地产测绘过程中，主要根据自然环境、人工建筑、权属和使用等情况，进行规划与建设城镇，其工作内容包括地籍测量、房产测量等。经纬仪、测距仪等常规测图方法作为房地产测绘的传统方法，测量出各个边界要素与地形要素，遵循各项规则，制作成为地籍图和房产图。传统的测绘方法，容易出现各种计算误差，浪费工作时间，无法保证测绘精度。

GPS 新技术的出现，实现了定各级控制点坐标的精准化、快速化，特别是应用RTK 新技术，只需要根据适量的的基准控制点，便可快速获取各个坐标要素，采取先进的测图软件可在野外进行测绘电子地图，并打印输出不同比例尺的图件。在地籍及房地产测绘中应用RTK GPS 新技术，可确保测绘成果的精度，在最大程度上提高了工作效率。

三角测量、导线测量等常规控制测量，需要消耗较多的时间与成本，无法保证均匀的精确。GPS 静态、快速静态相对定位测量，不需要点间通视，确保高精度的控制测量，但是在数据处理方面需要比较多的实际，无法及时定位以及掌握实际的定位精度，在发现精度不符合要求的情况下，需要重复测量。但是应用RTK技术，可进行控制测量，确保定位结果与定位精度，以提高作业效率。GPS RTK 技术具有高效率、高精度、误差少等优势，可广泛应用于地形测图中的控制测量中，可掌握每一宗土地的权属界址点，进行测绘地籍与房地产图，确保精度达到厘米级要求。

在GPS 系统录入GPS 获取数据，获取高精度的地籍和房地产图。但是在GPS 卫星信号接收中，可能会受到遮蔽地带的影响，可通过各种测量工具，利用解析法进行细部测量，为房地产管理、开发、应用提供充分的依据。

3 RTK 技术在地籍和房地产测量中的应用

应用RTK 技术可确定土地权属界址点的位置，并测绘比较大比例尺的地籍平面图与房产图，进行测量与计算土地和房屋面积。在应用RTK 技术过程中，首先根据控制点进行加密图根控制点，然后在测绘图的根控制点上，利用经纬仪测图法、平板仪测图法进行测绘地形图，可能需要2 个人以上进行同时操作，才能达到测站点与被测点周围地物地貌等碎部点之间的通视。将RTK 技术应用于地籍和房地产测量中，可及时测定每一宗土地的权属界址点，提供测绘地籍与房地产图，在界址点及一些地物点上，只需要一个工作人员利用仪器，在短时间内同时输入特征编码，通过电子手簿进行记录，便可以确保每个区域内的界址点及一些地物点位测定的精度，可室内以及野外通过使用专业测图软件，便可及时输出所需要的图。采取RTK 技术测定点位，不需要点间通视，通过一个工作人员操作，即可完成测图工作，提高测图的工作效率。总之，与传统测量方法、GPS 静态和快速静态测量等模式的对比之下，采取动态RTK 技术的优势在于节省费用，布点方式灵活化，提高观测效率，确保房地产测量成果的高精度。

将RTK 技术应用于建设用地勘测定界测量中，可掌握界桩位置、土地使用界限范围以及用地面积等。采取RTK 技术是坐标的直接放样，采取GPS 软件中的面积计算功能，进行计算与核对，使设用地勘测定界的工作程序更加简单化。利用RTK 技术进行土地利用动态监测，可增强动态监测的精度性，节省更多的人力物力财力，实现全方位的动态监测，确保土地利用状况调查的可行性。

4 影响GPS RTK 技术的精度因素与改进对策

在房地产测绘中应用GPS RTK 技术，发挥了重要的利用价值，其数据功能相当强大，可形成跟踪24 小时定位系统等，RTK技术的发展与应用日趋成熟。但是GPS RTK 技术也存在一定的局限性，与与静态与快速静态的GPS 的对比之下，在城区内的测房角或拐点等地方，可能一些房屋会存在飘檐和绿化的树木，从而影响了接收卫星信号，经常会出现失锁等问题。RTK 技术流程图，如图3 所示。

影响GPS RTK 技术精度的因素多种多样，包括基准站坐标精度、坐标转换参数精度、作业环境因素以及人为因素等。因此，为了减少各种因素对GPS RTK 技术的精度的影响，我们可采取以下改进对策，主要体现如下：①采取抽样检查，增强测量结果的精确性。抽样检查主要包括不同时段RTK 重复测量点位、不同基准站传算的RTK 点位等。②基准站选择比较高的位置，确保基准站应对天通视良好。合理提高基准站发射天线的高度，并且在基准站GPS 天线以上的范畴内，杜绝各种障碍物出现，避免卫星信号被遮挡。③选择交通便利、易于保存的基准站，提高GPS RTK 的作业效率。基准站上空的视野必须辽阔，落实所有视野中的卫星的全方位跟踪和观测，基准站距离流动站之间的长度不能超过20公里，如图3 所示。④应用RTK 技术进行坐标系转换届。按照高等级控制点范围内，进行均匀的点分布，确保完整的测区位于重合点连线所封闭的几何图形的范围当中。⑤杜绝多路径效应的出现。基准站应该不能靠近高层建筑、成片水域以及电磁波信号反射强烈的地形等。