GPS-RTK技術在工程測量中的應用分析

　　摘要：全球定位系統（簡稱GPS）的采用使得近代測繪技術有了革命性的進步，尤其是實時動態（簡稱RTK）技術的誕生絕對地改變了傳統測繪作業的模式。GPS—RTK憑借著兩者的完美搭配、簡單高效的特點被廣泛地用于多個方面的測量工作，并且迅速得到普及和發展，此外文章中總結出使用GPS—RTK的注意事項，點明其技術的四大優越性。
　　關鍵詞：GPS-RTK；工程測量；應用分析
　　中圖分類號：P22 ：A 文章編號：1672-3791(2011)04(a)-0000-01
　　
　　1 GPS—RTK的作業原理
　　在GPS靜態測量中各測站之間不進行傳輸數據，各種數據都是在事后進行的差分處理，所以無法實時得到測站點的坐標值。RTK技術以載波相位是為根據的實時差分測量，其作業原理是在基準站安置一臺GPS接收機，并在基準站GPS接收機上連接發射電臺，實時地向流動站發送觀測信息和基準站位置信息。在用戶站GPS接收機實時觀測4顆以上的衛星，同時接受從基準站電臺發送來的基準站信息，并實時對數據進行差分處理，解算整周未知數和用戶站的未知數據以及其精度。
　　2 GPS—RTK技術的應用分析
　　2.1 GPS—RTK用于地形測量
　　地形測量中主要是利用靜態測量來完成控制測量，再用RTK完成碎步測量。使用RTK技術，只需一個人背負儀器在要測的地形碎部點呆上一下，同時輸入特征編碼，通過手簿便可實時知道點位精度，把一個區域測量完成后用專業軟件接口就可輸出所需要的地形圖，RTK技術一人就能操作，大幅度提高了工作效率。
　　2．2 GPS—RTK用于地籍和房產測量
　　 地籍測量是獲取和表述地籍管理信息的重要方法，而房地產測量主要是采集和表述房屋或其用地的有關信息。RTK技術可以用來測量每一宗土地的全界址點及測繪地籍圖，能夠實時測繪有關界址點的位置并且達到厘米級的精度，將測量數據處理后便可得到及時準確的地籍圖和房產圖。RTK技術可實時地測定界樁位置，確定土地使用界限范圍，計算用地面積，使得地籍測量工作變得更為輕松。采用GPS—RTK進行地籍、房地產等測量工作，不受客觀條件的制約，布設控制網點也相當快捷、控制范圍大、觀測時間短，節省了人員成本和時間。
　　2.3 GPS—RTK用于公路勘測
　　在道路勘測方面，GPS—RTK主要應用在采集數字地面模型的數據、加密控制點、中線放樣、測量縱斷面等方面。因為其定位精度可到厘米級，所以能夠用于加密線路控制網。采用GPS—RTK進行中線放樣時，只需將中樁點坐標輸入GPS電子手簿，系統會自動定位出其放樣點位。縱段放樣時，把需要放樣的數據輸入到電子手簿中，隨后產生一個施工測設放樣點文件；橫斷放樣時，先確定橫斷面形式，然后把橫斷面設計數據輸入到電子手簿中，隨后生成一個施工測設放樣點文件，之后就可以前往現場進行放樣測設了。
　　2.4 GPS—RTK用于礦山測量
　　在礦區地形圖的測繪、地面控制測量、礦井的聯系測量、礦區建設、巖層與地表變形觀測等諸多測量工作中，GPS—RTK被全面充分利用。礦區主要分布在我國山區和丘陵區，為了使得待測工程設施保持在測量控制點的工作范圍內，需要將控制點進行加密工作。首先選擇較高精度的控制點定為基準站，用RTK靜態測量的方法，對需要加密的控制點進行坐標定位，然后在加密控制點所覆蓋的作業范圍內進行地面設施測量。對于在復雜地形的礦區，利用RTK進行地形的碎部測量，采集的地形點坐標經過處理可快速數字化為圖。在地表變形觀測中能用RTK動態測量采集深陷地坐標，經過計算機處理成圖后自動計算出沉陷地的面積。
　　2.5 GPS—RTK用于水下地形測量
　　 對于水下地形測量，GPS—RTK結合數字測深儀進行測量，即用GPS—RTK獲得測點點位坐標，數字測深儀獲得水深值，然后通過軟件的實時同步的記錄點位坐標和水深值，最后根據實測值進行數據處理和地形圖的繪制。GPS—RTK革命了傳統水下地形的測量方法，不僅減少外界因素的很多干擾，而且降低采集數據的勞動強度、成本，最重要的是提高了測量點位的精度。
　　3 GPS—RTK技術在工程測量中的注意事項
　　經過GPS—RTK的五種測量應用分析，我們發現了工程測量中需要注意的問題：
　　（1）基準站一般選在測量區域內中央并且地勢比較高的地方，周圍布能有大面積的水源、高大植物、建筑物或者電磁干擾源。
　　（2）電臺不宜放在離GPS接收機近的地方，否則會造成兩種信號的干擾現象，影響測量準確度。而且電臺的信號線和電源線不宜卷起來，因為這樣很可能因為渦流而產出磁場干擾到GPS信號。
　　（3）GPS信號失鎖時需要進行初始化，靜止觀測幾分鐘，待重新鎖定衛星時再進行碎部點觀測。
　　4 GPS—RTK技術的四大優越性
　　 （1）定位精度高。
　　動態RTK測量的定位精度為5mm+1ppm，并且不隨距離變化而變化。只要信號好，在標稱的有效距離范圍內進行測量，都可以滿足定位精度而且它的誤差不累積。
　　 （2）測站之間無需通視。
　　GPS—RTK測量要求基準站開闊能接收衛星信號，并能把基準站的信息發射出去，而移動站能接收到衛星信號和基準站的數據信息，就完成了空間定位。
　　 （3）24小時顯示三維坐標。
　　 GPS—RTK最大優點是24 小時定位，并且在手簿上隨時顯示三維坐標。它不受時間限制，在任何地點只要有接收信號就可以定位，具有定位快、求解坐標準確、隨時提供三維坐標的優點。
　　 （4）操作簡便。
　　GPS—RTK是中文界面，了解測量知識的人均可操作，將天線對中整平，輸入天線高程，按存儲送入點名就可以了。
　　
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