GPS在房产平面控制测量中的应用论文.pdf

建 筑 与 预 算 月 刊 第 6 期总第 2 1 8 期2 0 1 4 年 gp s在房产平面控制测量中的应用 包瑞德 ，杨 小红 ( 葫芦岛市房产测量中心，辽宁 葫芦岛 1 2 5 0 0 0 ) 摘要 ：随着 g p s r t k技术的不断成熟和发展 ，它已应用 到社会的各个领域 和行业 ，本文阐述 了 g p s r t k技术的主要特点及在地籍控制测量中的应用。由于g p s 技术具有布点灵活、全天候观测、观 测及计算速度快、精度高等优点 ，使 g p s 技术在国内各城市房产平面控制测量中得以广泛应用。 关键词：g p s r t k；房产平面控制测量；控制；动态监测 中图分类号：t u1 9 8 + 6 文献标志码：b 文章编号：1 6 7 3 0 4 0 2 ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 0 8 1 0 3 1引言 目前，全球定位系统 ( g p s )被广泛的使 用于交通运输、休闲旅游、国防建设、水利工 程、科学试验、资源勘测等领域 ；g p s 测绘技 术在国家土地资源调查，工程施工测量、土壤 侵蚀调查、生态环境评估与监测等多方面都在 大量 的使用 。房地产测绘工作主要指 的是通过 实际测量以及现场调研工作来明确城镇房屋的 权属 、位置、质量 、界线 、现状和数量等。 g p s 成功运用于房产平面控制测量中，是落实 科学发展观的重要举措。 2 g p s 在房产平面控制测量 中的应 用 2 1 g p s 简介 2 1 1 g p s 构成 一 般来说，g p s 系统是由地面监控站、空 间卫星星座和用户设备三部构成。 ( 1 )g p s 的地面监控站是由分布在世界各 地的三个注入站、一个主控站和五个监测站组 成 的。其 中，主控站会依据分布在世界各地监 测站对 g p s 系统的卫星观测数据进行收集 ，计 算每个g p s 卫星的运行轨道参数和时钟差参数 等数据，并且将数据编制成导航信号，输送到 世界各地的注人站，然后由注入站将主控站发 送来的导航信号注入到卫星存储器里。 ( 2 )g p s 的空间卫星星座组成主要有工作 卫星以及在轨运行的备用卫星，其中有 2 1 颗 工作卫星 ，3 颗备用卫星。卫星运行在距地 2 0 2 0 0 公里 的高度 ，均匀的分布在 6 个轨道 上 ，并且 以 5 5 度的平面倾 角运行 ，每 1 1 小时 5 8 分种运行一周 。利用无线 电载波 l 波段 的两 个波段向用户持续发送导航信号，导航信号也 包括空间卫星的部署信息，让空间卫星变成一 个 已知 点 。在地 表 面 1 5 度 以上高 度角 范 围 内，任何地点和时刻，都可同时接收到至少6 颗空间卫星的信息。 ( 3 )g p s 用户设备 由g p s 接收机 、数据处 理软件及其终端设备 ( 如计算机)等组成。 收稿 日期 ：2 0 1 4 0 3 2 4 作者简介：包瑞德 ( 1 9 6 7 - ) ，男，助理测量师，主要从事房地产测量工作。 2 0 1 4 年第 6 期总第 2 1 8 期 g p s 信号接收设备能接受到按卫星高度截止角 所挑选出的待测卫星信号，跟踪待测卫星运行 轨迹，对待测信号进行交换、处理和放大，然 后通过计算机软件进行解算以及网平差，求出 g p s 接收设备的三维坐标。 2 1 2 g p s 定位原理 g p s 定位是根据测量中的距离交会定点原 理实现的。在待测点 q 设置 g p s 接收机 ，在某 一 时刻 同时接 收到 3颗 ( 或 3 颗 以上 )卫星 s 。、s ： 、s ， 所发出的信号。通过数据处理和计 算 ，可求得该时刻接收机天线中心 ( 测站点) 至卫星的距离 ，p 2 ，p 3 。根据卫星星历可查 到该 时刻 3 颗星 的三维坐标 ( x j ，y j ，z j ) ，j = 1 ，2 ，3 ，从而 由下式解算出q的三维坐标 ( x，y，z ) ： p ， = ( x x。 ) + ( y y 。 ) + ( z z 。 ) p 2 2 =( x x 2 ) + ( y y ) + ( z z ) 1 3 =( x x 3 ) + ( y y 3 ) +( z z 3 )。 2 1 3 g p s 技术在地籍控制测量应用中的 特点 2 1 世纪 3 s( r s 、g p s 、g i s ) 技术 ，即遥 感、全球定位系统和地理信息系统在土地测量 的应用已成为最有吸引力的高新技术领域 ，经 过近 l 0 年各部 门的使用表明 ，g p s以全天 候、高精度、自 动化、高效益等显著特点，赢 得广大使用者的信赖， 并成功地应用于大地测 量、工程测量、航空摄影测量、资源勘查等多 种学科。g p s 测量能够在同一时间测定控制点 的高程和平面位置，操作简便、功能齐全。使 用实时动态测绘能够实现施工放样工作；g p s 测绘的自动化程度高，人员在使用时只负责安 置和控制仪器，查看仪器的状态和收集环气象 数据，而例如搜寻跟踪卫星以及记录测绘数据 等工作都是由仪器完成；伴随着g p s 接收设备 不断发展，其 自 动化能力将越来越高，甚至可 以达到 “ 傻瓜化” ，接收设备的体积逐渐变 小，重量逐渐轻巧，很大程度地减轻了测绘人 员的劳动强度， 使的测绘工作变得十分容易完 成。 全球性。全天候作业。由于g p s 卫星分布 合理，能为用哉提供连续、实时的三维位置， 一 8 2一 三维速度和时间，在地球任何地点、任何时间 均可连续同步观测到4 颗 以上的卫星 ，且测站 之间不需点间透视，点位位置可根据需要可稀 可密 ，使选点工作灵活，节约大量的造标费 用，并不受阴天黑夜、 起雾刮风、下雨下雪等 气候的影响 ，可随时进行 g p s 测量。 2 2 g p s 房产平面控制网点的数据要求 2 2 1 房产平面控制测量的首要任务 房地产测绘测量的主要任务就是对房地产 项 目 平面面积进行测量控制和产权量算面积， 其中首要工作是对全部测区进行测量控制，这 项工作是绘制房地产图表和采集房产数据的根 本 ，房产测量控制平面内的控制点密度和精 度，是用来满足测量房屋权属范围的，这些特 征点被称为界址点服务。对于控制网点的密度 来说，g p s 房地产平面控制点网阵可以依照次 序与测绘范 围分加密 网和基本网两种 。因为城 市区域的界址点密度很大，因此在确保网点的 点位准确情况下，测绘控制点的密度应该尽可 能增大到方便测定界址点，甚至可以在g p s 网 点下再加密一层的图根导线，方便能直接从图 根测绘点测定界址点。g p s 各边比常规网边长 变化幅度大并且长短边结合灵活方便 ，因此， 各级网可视需要分期布设，也可一次性混合布 设到需要的密度。 2 2 2 位置基准点的偏差对g p s 网的影响 当应用g p s 定位技术代替常规测量建立房 产控制网时，由于g p s 定位得到的是wg s 一 8 4 坐标系的三维坐标差，故g p s 在参考椭球面上 的网形与其在参考椭球面上的位置基准有关。 在经度方向上位置基准的偏差能使g p s 网产生 整体旋转，但对于一定范围、高差较小的g p s 网而言 ，其位置基准在经纬度方向上的偏差 ( 一般 1 0 0 m以内)对投影在椭球上网形的影响 可忽略不计，对于高差大的g p s 网则要求有较 精确的起算数据。由于位置基准在高程方向的 偏差使投影在椭球面上的g p s 网的尺度发生变 化，所以，可用常规方法测定高程。 2 2 3 g p s 房产控制网的优化设计 在经典三角测量的控制网中，兼顾精度、 可靠性及成本费用等准则的优化设计已有许多 研究 和成果 。与经典观测相 比，g p s 观测具有 更为复杂的函数和随机模型。尽管g p s 具有灵 活多变的布网方式，速度快、精度高等优点， 但 g p s 房产控制网的设计也存在优化问题。优 化设计后的g p s 测量，更能显示出g p s 卫星定 位技术的高精度与高效益，并在房产位置及权 属调查中发挥重大作用。 3 g p s r t k技术的应用 3 1 r t k技术 在成片住宅 区房产 平面控 制测量中的应用 房产平面控制测量是整个房产测量的前期 基础性工作，其 目的是为房产平面测量提供一 个 准确的控制框架 ( 参考系 )和定位基准，并 控 制误差 的累积 。r t k技术( 实时动态测量 技术) ，是指载波相位观测量为根据的实时差 分 g p s 测量技术，它是g p s 定位发展到现在的 最新技术r t k实时处理能达到厘米级精度 ， 完全满足建设用地界址点坐标对邻近图根点中 误差及界址线与邻近地物或邻近界线的距离中 误差小超过 1 0 厘米的精度要求。通过同时接 受卫星信息与基准站发送的改正信息，经过解 码，自动给出厘米级精度的定位数据，避免了 常规的解析法的复杂性 ，简化了房产平面控制 测量的工作程序。 3 2 g p s r t k 应用于房产碎部测量 房产碎部测量的主要作用在于对房产要素 进行测量，完成房产测量分幅图、分丘图、分 户图的测制，为房屋面积量算做好基础工作。 目的是测定每栋 房屋 的权属界址 点 、线 、位 置、形状 、数量等。使用 g p s r t k 测绘技术 就可以满足上述对于精度的要求 ，因此提示应 该 在 适 合 设 置 g p s控 制 点 的 测 区 使 用 g p s r t k技术。对遮蔽地带有无法接受 g p s 定位信号的区域使用测距仪 全站仪以及经纬 仪等工具进行局部测量，这样十分有利于我国 城镇房产碎部测量。 3 - 3 g p s r t k技术在城镇房屋动态监测 中的应用前景 应用在我国城镇房地产动态监测工作中， 2 0 1 4 年第 6 期总第 2 1 8 期 也可以使用 r t k 。传统的野外动态监测适用 很原始的补测或者是平板仪补测法。例如 ，利 用直角坐标法和钢尺的距离交会等进行实际测 量，平板仪补测法应用于变化范围很大的地区 使用，这种测绘方法效率低速度慢。但是如果 利用 r t k技术进行 动态监测 ，就 可以提高控 制点位的监测精度及数度，真正实现了动态实 时的监测，从而保证了我国城镇房产利用状况 调查 。 4 结束语 目前，g p s 定位技术随着科技的进步而逐 步发展，这种发展给房产测绘工作产生了巨大 的变化，也对房地产平面控制测绘测量的工作 产生了很大的影响。使用 g p s 进行房地产平面 控制点测绘测 量 ，控制点与点 中间不需要 通 视，这样就减少了常规房地产测绘测量时， 控 制点的选取限制条件。因为g p s 测绘技术拥有 全天候观测、布点灵活、精度高以及观测及计 算速度快等多项优点，使得g p s 测绘技术广泛 应用在我国城镇房地产控制测绘测量工作。利 用g p s 技术进行房产测量的控制 ，没有常规三 角网 ( 锁)布设对要求近似等边及精度估算偏 低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求， 只要使用的g p s 仪器精度与等级控制精度匹 配，控制点位的选取符合g p s 点位选取要求 ， 那么所布设的g p s 网精度就完全能够满足房产 测量规程要求。 参考文献： 1 邬晓光，黄北新 ，丁锐 g p s r t k 技术在城市测 量中的应用 j 城市勘测，2 0 0 4 ，1 ：4 6 - 4 8 2 黄玮 晗 g p s 技 术在房产 测量中 的应用 与分析 j 建材与装饰 (