GPS房產(chǎn)平面控制測量作業(yè)模式研究

李懷亥++羅坤

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.031

摘 要：房產(chǎn)圖控制測量是城市房產(chǎn)圖基礎(chǔ)測量的工作之一。傳統(tǒng)的方法一般采用導(dǎo)線測量，隨著全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）的飛速發(fā)展，它以高效率、高精度等優(yōu)點(diǎn)，迅速在城市控制測量中已被廣泛采用。該文以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)在城市房產(chǎn)圖控制測量中的應(yīng)用為研究對象，詳細(xì)分析了RTK城市房產(chǎn)圖控制測量的步驟，流程和方法。

關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù) 城市控制測量 GPS 工程案例

中圖分類號(hào)：P228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）12（c）-0031-02

房產(chǎn)圖控制測量是城市房產(chǎn)圖測量的基礎(chǔ)性工作。傳統(tǒng)的方法一般采用導(dǎo)線測量，隨著全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）的飛速發(fā)展，它以高效率、高精度等優(yōu)點(diǎn)，迅速在城市控制測量中已被廣泛采用。目前GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（RTK測量模式），更是以實(shí)時(shí)、快速、操作簡單而越來越受到城市測繪單位的青睞。

采用Topcon Riper雙頻GPS接收機(jī)，運(yùn)用RTK模式完成了多個(gè)控制測量項(xiàng)目，取得了良好的效果。該文主要結(jié)合工程實(shí)踐，就RTK技術(shù)在城市控制測量中的運(yùn)用談點(diǎn)體會(huì)。

1 GPS房產(chǎn)平面控制網(wǎng)的布設(shè)

房產(chǎn)平面控制網(wǎng)一般在國家或城市一、二、三、四等控制網(wǎng)下，加密一、二、三級(jí)房產(chǎn)控制點(diǎn)。當(dāng)測區(qū)內(nèi)沒有高級(jí)控制網(wǎng)或原有控制網(wǎng)精度不符合房產(chǎn)測量精度要求時(shí)，需新布設(shè)相應(yīng)等級(jí)的控制網(wǎng)或?qū)υ械睦暇W(wǎng)進(jìn)行全面改造。

在原有控制網(wǎng)基礎(chǔ)上加密的GPS網(wǎng)，盡量和該區(qū)域的高等級(jí)控制點(diǎn)重合，以便較好地把新網(wǎng)同老網(wǎng)匹配好，避免控制點(diǎn)誤差的傳遞。對于全面布設(shè)的GPS網(wǎng)，宜采用三角形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)或它們的混合網(wǎng)，以保證網(wǎng)的精度和可靠性。并考慮聯(lián)測一定數(shù)量的高等級(jí)控制點(diǎn)，使GPS定位成果能轉(zhuǎn)換到國家或地方坐標(biāo)系中。此外，在受環(huán)境影響，選點(diǎn)困難的地方，可考慮用GPS和常規(guī)大地測量方法相結(jié)合，布設(shè)控制網(wǎng)，既能滿足精度要求，又能保證作業(yè)效率。

2 GPS房產(chǎn)平面控制測量作業(yè)模式

目前房產(chǎn)平面控制測量主要采用經(jīng)典靜態(tài)相對定位、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)相對定位、動(dòng)態(tài)相對定位和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量等方法，實(shí)際工作中，可根據(jù)作業(yè)特點(diǎn)、要求以及設(shè)備條件來選用。

2.1 動(dòng)態(tài)定位

動(dòng)態(tài)定位主要應(yīng)用于精密測定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的軌跡、測定道路中心線、剖面測量等。其要建立1個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)安置接收機(jī)連續(xù)跟蹤衛(wèi)星；流動(dòng)接收機(jī)先在出發(fā)點(diǎn)上靜態(tài)觀測數(shù)分鐘，然后從出發(fā)點(diǎn)開始連續(xù)運(yùn)動(dòng)，按指定的時(shí)間間隔自動(dòng)測定運(yùn)動(dòng)載體的實(shí)時(shí)位置。測得流動(dòng)站相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的瞬時(shí)點(diǎn)位精度1～2cm。該方法要求同步觀測5顆衛(wèi)星，其中至少4顆衛(wèi)星要連續(xù)跟蹤；流動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)相距不超過20 km。

2.2 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量

GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量（Real-Time Kinematic）簡稱RTK，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測站載波相位觀測值的差分方法。具體作業(yè)方法是設(shè)置GPS基準(zhǔn)站一臺(tái)，并將一些必要的數(shù)據(jù)，如坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)、預(yù)設(shè)精度指標(biāo)、基準(zhǔn)站坐標(biāo)等輸人GPS手簿，一臺(tái)或多臺(tái)GPS流動(dòng)站在若干個(gè)待測點(diǎn)上設(shè)站；基準(zhǔn)站與流動(dòng)站同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)；同時(shí)基準(zhǔn)站通過電臺(tái)將其觀測值和設(shè)站信息一起傳送給流動(dòng)站；流動(dòng)站將接收到的來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)及GPS觀測數(shù)據(jù)，組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。

3 工程案例一

3.1 工程概況

測區(qū)位于貴陽市某開發(fā)區(qū)，控制網(wǎng)布設(shè)面積約8km2，設(shè)計(jì)點(diǎn)位27座，起算點(diǎn)采用位于測區(qū)南側(cè)、東側(cè)約0.8 km的J市四等平面控制點(diǎn)各一座，測區(qū)北側(cè)、西側(cè)邊緣四等平面控制點(diǎn)各一座。

3.2 RTK GPS測量

為了保證測量成果的精度及可靠性，在測區(qū)北側(cè)及東側(cè)的起算點(diǎn)分別設(shè)置基準(zhǔn)站，分別采集起算點(diǎn)空間坐標(biāo)解算坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)；并分別測量待測點(diǎn)平面坐標(biāo)，然后取兩次測量的平均值作為最終成果；兩次測量結(jié)果的坐標(biāo)差值統(tǒng)計(jì)見表1。

根據(jù)上述兩次測量坐差值的統(tǒng)計(jì)，可算得兩次測量平均值的點(diǎn)位中誤差為±1.25 cm。

3.3 RTK成果的外部檢驗(yàn)

（1） 相鄰點(diǎn)間邊長檢測。

檢測采用TOPCONG TS602全站儀，以兩次測量平均值作為實(shí)測邊長值，共檢測通視邊17條；實(shí)測邊長與RTK測量成果坐標(biāo)反算所得邊長的差值統(tǒng)計(jì)。根據(jù)上述邊長差值統(tǒng)計(jì)，可算得相鄰點(diǎn)間邊長中誤差為11.08 cm。

（2）采用導(dǎo)線測量方式的坐標(biāo)檢驗(yàn)。

在測區(qū)南測選擇待測點(diǎn)6座，按一級(jí)導(dǎo)線測量方式觀測，起算點(diǎn)為以上述J市四等平控制點(diǎn)為起算的按GPS靜態(tài)方式觀測的城市一級(jí)控制點(diǎn)；其測量結(jié)果與上述RTK測量成果的坐標(biāo)差值統(tǒng)計(jì)。根據(jù)上述坐標(biāo)差值的統(tǒng)計(jì)，估算RTK測量成果的點(diǎn)位中誤差為±1.22 cm。

4 工程案例二

單位2015年6月在貴陽市G區(qū)約24 km2區(qū)域布設(shè)城市平面控制點(diǎn)43座，采用該區(qū)域內(nèi)分布較均勻的原有GPS四等平面控制點(diǎn)5座為起算點(diǎn)，同樣采用上述雙基準(zhǔn)站方式觀測，其中一次利用原GPS網(wǎng)測量時(shí)得到的WGS-84坐標(biāo)建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。根據(jù)兩次測量坐標(biāo)差統(tǒng)計(jì)，X坐標(biāo)兩次測量最大差值為2.8 cm，Y 坐標(biāo)兩次測量最大差值為3.3 cm，兩次測量平均值的點(diǎn)位中誤差為±1.48 cm。該工程中，我們同樣采用TOPCONG TS602全站儀進(jìn)行邊長檢測，共檢測邊長11條。根據(jù)邊長差值統(tǒng)計(jì)，估算得相鄰點(diǎn)間邊長中誤差為±1.13 cm。根據(jù)對上述工程數(shù)據(jù)的分析，可知采用本文所述的雙基準(zhǔn)站觀測方式，取兩次測量平均值的作為最終成果，RTK測量模式完全可替代全站儀導(dǎo)線測量應(yīng)用于城市一、二級(jí)控制測量。

5 結(jié)語

利用RTK技術(shù)進(jìn)行城市控制測量操作靈活、簡單，同時(shí)減少了大量的觀測數(shù)據(jù)后處理工作，大大提高了工作效率，徹底改變了城市控制測量的作業(yè)模式；但在實(shí)際工作中應(yīng)充分認(rèn)識(shí)這一技術(shù)的特點(diǎn)及其與傳統(tǒng)測量模式的區(qū)別，設(shè)法提高測量成果的可靠性。

參考文獻(xiàn)

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