浅谈GPSRTK技术在房产分丘图测量中的应用及特点
2018-02-11周世敬温州市安居房屋征收事务所浙江温州325000
文/周世敬 温州市安居房屋征收事务所 浙江温州 325000
1、概述
现在GPSRTK已广泛用于地籍、电力、公路等的勘测和施工放样中。具有操作简单，实时性强，测量定位精度高，点位误差不累积，不受天气与通视条件限制等优点，在房产分丘图中也有广阔的应用前景。本文通过实例，针对房产分丘图测量的特点来探讨符合对测量过程进行控制，以提高精度，避免RTK在建筑密集区信号差的影响，充分发挥RTK技术的优势。
2、GPS RTK的基本原理和技术流程
GPS定位主要有单点定位和相对定位模式。在勘测中应用最多得就是相对定位模式中的RTK技术。它主要通过参考站不断接收卫星信号，利用参考站大功率发射电台不断向外发射测量数据改正信息，同时流动站也接收同一组卫星（4个以上）的信号，并且利用小功率接收电台（或中国移动的GPRS数据传输）接收参考站电台发来的测量数据改正信息参与数据计算，这样就可以很快计算出流动站的坐标位置。
首先，根据待测区控制点资料，包括控制点的坐标、等级、中央子午线、坐标系、是常规控制网还是GPS控制网、控制点的地形和位置环境是否适合作为动态GPS的参考站。按流程图要求，利用GPS软件在计算机（或测量电子手簿）上新建一个项目，按顺序将所给点位坐标依次输入计算机数据库，GPS采用的坐标为WGS－84坐标系统，而测量时使用的坐标是地方格网坐标，因此必须先求出两坐标系统之间的转换关系，准确的求出转换参数是RTK技术投入使用的关键。为了确保转换参数的准确性和可靠性，在作业中除了用已知控制点输人手簿求出转换参数外，还用点校正拟合出最佳转换参数。其次，确定所给坐标与WGS－84（世界大地坐标系.1984）的关系，如坐标系不同则作“点校正”统一坐标系统。“点校正”功能实现地方控制点与WGS－84的特殊转换，并将这些定义保存在坐标系统的数据库里。再次，需要设立基准站，选取设立基准站的位置。基准站宜设在位于测量段中心位置上，测量范围不要超出坐标转换点15km的作业范围，作业范围大的可以扩大转换点的范围。启动流动站，进入实时连续动态载波差分测量的模式。当模式固定好以后即可进行测量和放样操作，且实时得到流动站的网络坐标。为减少误差，先到一两个已知坐标点上检验一下精度，在放样前做一个“点校正”。
3、工程实例
3.1 工程概况
对作业区成长方形约20平方公里的区域进行不定点修测，地势多为高程10 m以下平原地形。房屋连片，有几十座30层左右的高层建筑的建筑密集区，通视条件差，交通环境复杂，全部用常规全站仪完成任务比较困难，做导线工程量大，并且难以满足精度要求。
3.2 作业原则与特点
城区的分丘图测量一般在建筑密集区，这是GPS RTK应用的难点，在建筑密集区进行碎部点测量，经常会遇到卫星信号差，无法得到固定解的情况，只有在测量道路绿化广场等不受信号影响的位置使用，另外也是在房产丘图中最主要的应用是图根控制测量，在城市环境中用全站仪做导线也越来越难，通视条件差，车流密集，架设机器稳定性差，而用RTK在道路中央或广场中央等开阔地设置控制点然后用全站仪进行碎步点测量，省去了大量测算导线和支导线的工作；优点是RTK满足丘界图绝对精度和大量不定点修测工作的要求，平面定位精度应优于±3cm，极端情况下保证±5cm。
4、作业工程中的质量控制
4.1 确定整周模糊度
通常确定整周模糊度，常受到电离层，对流层，多路径产生的误差影响，还有是否合适的P DOP值的影响，从而实际观测中有可能导致整周未知数无法求解出来，即便有时能解算出来也不一定是可靠。因此，在遇到这种不稳定情况，将流动站拿到宽阔的地方得到固定值后，再慢慢移到所须测的点位上。
4.2 基准站与流动站间的数据传输
当前主要采用中国移动的GPRS数据传输，在主城区作业中国移动的基站密度大，都有很强的信号。如果采用UHF波，此波段的传播方式主要为直线传播。虽然这种传播穿透性强，但容易受障碍物，地形条件和地球曲率等因素的影响。为了消除这影响，在作业过程中往往采用以下方法：把基准站架设到测区最高的控制点上，使用增益天线和高灵敏度接收机，缩短各测点到基准站的距离，远离高压线和信号发射塔等干扰源。另外当流动站离基准站大于3km时，就移动基准站。
4.3 坐标转换参数求解
在房产分丘图测量中一般采用地方坐标系，如温州坐标系，前提是有控制点，即已知地方坐标的控制点，利用GPS采集已知点的84坐标进行坐标转换求得转换参数，考虑到分丘图区域一般不超一幅标准图幅的范围，我们都是采用四参数进行转换，转换参数进行测绘作业。当然也可以不用地方坐标，可以采用任意坐标系统，即假定一个坐标系统，在独立方量测量中可以少量采用。另外，温州已经建立连续运行参考站，申请联网后可以更加简便的测量。
4.4 必须用全站仪配合使用来对成果质量控制和校测
在城区测量分丘图时，建筑物密集，对RT K的卫星接收信号也有很大的影响。为了提高效力和测量成果质量控制，在建筑物多的地方和林区，尽可能利用RTK在开阔的点位附近的地方布设临时控制点。在测设控制点时，我们通常直接在需要修测的小区内或周边道路中间等开阔地上布置两个控制点，相邻两个点要通视并距离尽可能远，另外高差不能太大，再使用全站仪架在控制点上利用传统的测量方法来测定所须的碎部点，减少由于RTK使用过程中因受各种误差影响而引起的测量成果误差。
结语：
GPS RTK作为一种工程测量手段，除了定位精度高，操作简单，提供三维坐标外还有以下优点：①拥有不通视条件下传递三维坐标的优势，实时提供经过检验的成果资料，无须数据后处理；②不产生误差积累；③GPS接收机观测基本实现了自动化、智能化，并且全天候、经济、观测时间短，极大地提高了测量精度和工作效率。
GPS RTK定位技术在房产分丘图测量中的应用前景是广阔的，在目前房产分丘图测量中充分应用了上述优点，但在建筑密集区还需让R TK技术与全站仪传统的测量技术结合运用，以发挥更大的生产力，提高了效率，创造更好的效益。
