淺談GPS—RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對工程測量的精度要求越來越高，GPS-RTK技術(shù)可以很好地滿足這一要求，并且可以提高工作效率。作為一種新的常用的GPS測量方法，GPS-PTK技術(shù)在工程中的應(yīng)用備受關(guān)注。簡單介紹了GPS-RTK技術(shù)的原理，通過分析GPS-RTK技術(shù)在礦山勘測及地籍測量兩個方面的應(yīng)用，其有非常廣泛的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；工程測量；應(yīng)用

1 前言

科技革命以來，科學(xué)技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，測繪技術(shù)也在這科技進(jìn)步中得到了飛躍式的發(fā)展，逐漸實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和自動化采集和處理測量的數(shù)據(jù)；并且還可以實(shí)現(xiàn)程序化、科學(xué)化、規(guī)范化地管理測量的數(shù)據(jù)。首當(dāng)其沖的便是以GPS （Global Positioning Systems，全球定位系統(tǒng)）、GIS （Geography Information Systems，地理信息系統(tǒng)） 和RS （Remote Sensing，遙感技術(shù)）為名的“3S”技術(shù)。傳統(tǒng)的工程測量中，我們往往會使用全站儀、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等較為傳統(tǒng)的儀器來建立邊角網(wǎng)、測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)，這樣不僅十分費(fèi)時費(fèi)力，而且在精度方面也不是很好。GPS-RTK技術(shù)的出現(xiàn)在很大程度上解決了這一難題。

2 GPS-RTK技術(shù)簡介

GPS又稱為全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS），是美國研發(fā)于1973年代，建成于1994的用于軍事目的的全星球、全天候和實(shí)時性導(dǎo)航、定位系統(tǒng)。其原理是由二十四顆人造衛(wèi)星發(fā)出的可發(fā)散到全球的信號源，接收機(jī)在地球的任何地方都可以接收到來自三顆以上人造衛(wèi)星發(fā)出的信號，由此它們的位置就可以被定位出來，而且它們的高度也可以被計(jì)算出來。RTK（Real-Time Kinematic）又名實(shí)時動態(tài)差分法，它采用差分GPS 三類（位置差分、偽距差分和相位差分）中的相位差分[1]。是能夠在野外實(shí)時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態(tài)實(shí)時差分方法，由于其能使在野外工作的效率得到很大的提升，所以可以說GPS-PTK技術(shù)的出現(xiàn)是工程放樣、地形測圖及各種控制測量帶的一片新的陽光，在GPS使用發(fā)展道路上的畫上了濃墨重彩的一筆。

3 GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

作為GPS技術(shù)的一個最新發(fā)展，GPS-RTK 技術(shù)具有高程度作業(yè)自動化、集成化，功能強(qiáng)大的測繪，作業(yè)條件要求較低，高精度的定位，安全可靠的數(shù)據(jù)，沒有誤差的積累，簡便、高效率的操作，操作數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在已在諸多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，本文將從主要從礦山勘測和地籍測量兩個方面對GPS-RTK 技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用加以分析。

3.1 GPS-RTK技術(shù)在礦山勘測定界中的應(yīng)用[2]

近年來采礦業(yè)巨大的發(fā)展空間開始被逐漸增多的公司看到后，各個公司紛紛加大了對于礦區(qū)的開采力度，各種各樣的違規(guī)操作和濫開濫采的現(xiàn)象也就應(yīng)運(yùn)而生。由于這些違規(guī)操作的現(xiàn)象使得我國的礦業(yè)的管理得不到良好的規(guī)范，并由此也可能使得許多公司的利益被損害，和諧有序的礦業(yè)發(fā)展更是無從談起，中央三令五申的可持續(xù)發(fā)展也得不到實(shí)施。在這樣的情形下，對礦區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確而科學(xué)的測量不但能夠使得每個礦山和礦區(qū)都清楚明白地理解自己的情況，還對于各地政府能夠在方便的掌握具體的礦山的情況的基礎(chǔ)上對各個礦區(qū)和礦山進(jìn)行管理，因此勘測和界定礦山是一件不得不做的工作。

以下是GPS-RTK技術(shù)在礦山勘測中的測量操作步驟：

第一步，創(chuàng)建工作項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)。對參考橢球進(jìn)行選擇，然后輸入橢球參數(shù)，接下來做好選擇、輸入投影帶等工作。

第二步，選擇移動站電臺頻率。在選擇理想的頻率的時候要根據(jù)本地區(qū)無線電頻率進(jìn)行選擇，另外必須注意的就是，移動站和基準(zhǔn)站必須使用的頻率必須一樣。

第三步，輸入相關(guān)坐標(biāo)。在建立的工作項(xiàng)目中輸入待勘測的礦區(qū)界址坐標(biāo)和其他控制點(diǎn)的坐標(biāo)，在定位放樣及檢查的時候可以用的上。

第四步，將測量方式選擇為RTK模式后進(jìn)行初始化，初始化完成后即可以啟動RTK，對待勘測的礦山進(jìn)行測量。

第五步，定位放樣。將需放樣點(diǎn)的坐標(biāo)從測量手簿中調(diào)出來之后，放樣點(diǎn)的位置距移動站的距離和方位就會顯示在手簿屏幕上，這樣做的時候，你就會發(fā)現(xiàn)當(dāng)背著GPS接收機(jī)的時候，你走到要放樣點(diǎn)的位置它都會既迅速又方便提醒你，而且手簿會通過發(fā)出“嘟、嘀……”的提示聲來提醒移動站標(biāo)桿正對放樣點(diǎn)位置來表明該點(diǎn)放樣定位成功。然后挖坑埋設(shè)界樁，在埋設(shè)時，不斷進(jìn)行定位糾正界樁的位置只道達(dá)到誤差范圍要求。

GPS-RTK技術(shù)由于其能夠在野外實(shí)時處理達(dá)到厘米級準(zhǔn)確度的優(yōu)點(diǎn)，這一優(yōu)點(diǎn)正好可以使得礦山勘測定界點(diǎn)坐標(biāo)對鄰近圖根點(diǎn)位中誤差及界址線與鄰近地物或鄰近界線的距離中誤差不超過10 cm的精度的要求得到滿足。

3.2 GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用

地籍測量是土地管理中非常重要的一部分工作，它的優(yōu)劣將會嚴(yán)重的影響土地管理工作的好壞。對于平時的地籍測量，傳統(tǒng)的方法是在對控制點(diǎn)對宗地界址點(diǎn)進(jìn)行碎部測量之前使用全站儀的導(dǎo)線測量控制點(diǎn)后再設(shè)定控制點(diǎn)。然而諸如此類的傳統(tǒng)方法存在非常多像準(zhǔn)確度達(dá)不到要求等的不足之處，這將使得地籍測量工作的準(zhǔn)確度受到影響。

河北省第二測繪院的趙國軍等[3]研究了GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用。他經(jīng)過試驗(yàn)得出GPS RTK 技術(shù)不僅可以使得地籍測量工作的成本非常有效地降低，而且測量結(jié)果的精確度還可以被極大的提高。GPS-RTK 技術(shù)可以減輕了在外面測量人員的勞動強(qiáng)度，大量地減少了測量人員的數(shù)量，同時卻大大提高了作業(yè)速度。隨著對GPS-RTK技術(shù)的研究和應(yīng)用，改變了地籍測量的傳統(tǒng)作業(yè)模式，帶來了一次技術(shù)革命[4]。

4 結(jié)束語

如今我國經(jīng)濟(jì)正處在一個飛速增長的時期，基礎(chǔ)工程建設(shè)得到了難得一遇的發(fā)展機(jī)遇，這就自然對測量技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)前我國的工程測量中雖然擁有一些諸如全站儀的先進(jìn)設(shè)備，但是由于受常規(guī)測量方法的限制，在作業(yè)強(qiáng)度及測了效率方面仍然比較差。GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于工程測量時可以實(shí)時監(jiān)測待測點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況，根據(jù)待測點(diǎn)的精度指標(biāo)，確定觀測時間，從而減少冗余觀測，提高工作效率。因此GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用有著非常廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)

[1]李英冰，徐紹銓.利用RTK進(jìn)行數(shù)字化測圖的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)[J].全球定位系統(tǒng)，2005（5）：103-104.

[2]俞俊杰. GPS RTK技術(shù)在礦山勘測定界中的應(yīng)用[J].能源環(huán)境，2011，7 （2）：184-185.

[3]趙國軍，滿樹徐. GPS RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用[J].信息技術(shù)，2012，15（2）42-45.

[4]邱中軍，房穎.RTK在工程測量中的應(yīng)用[J].吉林水利，2002（11）：67-68.

作者簡介：汪國際（1971.05～），男，安徽桐城，漢，本科，工程師，研究方向：地質(zhì)測繪工程。