淺談GPS(RTK)在工程放樣的應用

一、GPS(RTK)實時動態定位系統的簡單介紹

GPS(RTK)實時動態定位系統定位的依據是載波相位的觀測值為依據的，是一種實時差分的GPS(RTK)技術，它是測量技術的一個新突破，被廣泛應用于公路工程中。GPS測量工具模式不是一種單一的模式，包括多種形式，比如靜態的、快速靜態的、準動態和動態相對定位等形式。但是如果單單依靠這些測量模式，不與數據傳輸的系統相結合，其定位的結果需要對觀測的數據進行側后處理而獲得，由于數據需要進行側后處理，所以上述的多種測量模式不僅沒有辦法測量出實時的定位結果，也沒有辦法對監測數據進行考證，這樣就難以保證監測數據的正確性。在工程測量的實際工作中，經常會出現需要重新測量由于操作不當或粗差造成的不合格的監測結果。

二、GPS(RTK)實時動態定位系統的誤差來源

GPS(RTK)實時動態定位系統的誤差來源，一般包括兩個方面：同儀器和干擾有關的誤差及同距離有關的誤差。同儀器和干擾有關的誤差：包括多路徑誤差、天線相位中心變化、氣象因素和信號干擾；同距離有關的誤差：包括電離層誤差、對流層誤差及軌道誤差。相對于固定的基準站而言，同儀器和干擾有關的誤差可以通過矯正方法減輕，而同距離有關的誤差會隨著移動站到基準站的距離增大而加大，所以說GPS(RTK)實時動態定位系統的有效作業半徑是有限的，一般為幾公里。同距離有關的誤差可以通過多基準站技術來消除。但是其殘余部分也會隨著移動站到基準站的距離增大而加大。

三、GPS(RTK)實時動態定位系統在工程放樣中的實際應用

以南方GPS(RTK)實時動態定位系統在工程放樣工作中的實際應用為例，采用的儀器是南方GPS(RTK)S86型號兩臺，采用的一臺為基準站一臺為流動站，利用電臺模式通訊，實現1+1的作業模式。

南方GPS(RTK)S86的主要特性是：電臺模式下8千米內整周未可知的可靠性能達到99.99%，并且作用距離能夠達到8千米，并且可以連續對每個獨立的整周模糊度進行檢核，另外放樣屏幕中可以提供北、太陽、上一個點、已知點、電子羅盤、線的定向參考。

在開始測量時先將基準點架設在測區附近地勢高的位置，由于這是一個未知點，因此需要架好基準站后再用流動站去測一些已經知道的平面控制點和高程控制點，一般平面轉化最少需要2個點，高程轉化最少需要3個點。將這些已知點的GPS坐標測量出來，然后再把已知點的地方坐標輸入到流動站上，可以在儀器上實現坐標轉換，就可以建立坐標系統了。

南方GPS(RTK)S86提供了三種轉換的方式：一步法、兩步法和七參法，考慮到是為整個測區小范圍內服務的，所以我們一般采用兩步法進行轉換。另外為了減少誤差，選定了均勻分布于測區周邊的的4個點，組成GPS(RTK)技術測量工作的基準框架網，利用這些點來進行坐標轉換,求得參數建立當前坐標系統，應用當前坐標系統就可以進行工程放樣了。

四、GPS(RTK)技術在工程放樣中的應用

放樣其實就是把圖上設計的坐標與高程在實際地方標注出來，它其實就是一個測量坐標的一個反過程，過去我們一般是采取全站儀進行放樣取證的，一般至少需要2到3人進行合作，并且測站點和放樣點要通視，也就是說要從這頭看到那頭，中間不能有阻擋，一旦要是有阻擋的話需要進行轉站，假若附近沒有控制點，還需要進行引點。現在采用GPS(RTK)實時動態定位系統進行放樣，我們只需要把放樣點的坐標輸入到手簿中，實際測量的人員背著GPS接收機，根據語音或者是系統提示，測量人員走到相應的放樣點上，放樣過程就輕松的完成了，由于是有指定儀器操控，所以精準度很高，放樣影響的誤差也是獨立的。我們將全站儀的放樣與GPS(RTK)技術放樣進行了對比，對比結果如下：

1、兩種測量方式的精度對比

全站儀放樣法的精度受支站、多次對中等影響因素多；GPS(RTK)技術放樣精度取決于基準站的精度，而且數據誤差不累積。

2、兩種測量方式的人員對比

全站儀放樣法需要兩個人進行監測，一個作業員進行觀測，一個作業員需要持鏡；GPS(RTK)技術放樣只需要一個人就能夠完成，一個人負責一個流動站。

3、兩種測量方式的日工作量對比

全站儀放樣法一天能夠放樣40點；GPS(RTK)技術放樣法一天能夠放樣80點。

4、兩種測量方式的檢核條件對比

全站儀放樣法的檢核條件少，并且有返工的現象；GPS(RTK)技術放樣法實時檢測，并且沒有返工的現象。

5、兩種測量方式的內業工作量對比

全站儀放樣法需要計算統計，且工作比較繁瑣；GPS(RTK)技術放樣法放樣點位的誤差將會被直接導出。

上述的對比，是將全站儀放樣與GPS(RTK)技術放樣進行了比較，另外，我們還將一個小工程先用GPS(RTK)技術放樣，然后再用全站儀對GPS(RTK)技術放樣出來的結果進行點位測量，將全站儀測量出來的坐標與原放樣的坐標進行了對比，發現所有的定位點測量全部有誤差，所以可以看出，GPS(RTK)技術放樣精準度更高，工作效率也更高。

五、GPS(RTK)在工程放樣方面的優缺點

通過上文可以看出，GPS(RTK)技術在工程放樣方面的優點是其它技術所不能比擬的，首先優點表現在可以實現單人操作，只要在保證基準站安全的前提下，每臺流動站只需要一個人就能夠完成，大大節省了人力、物力和財力；其次它的定位精準度高，測站間沒有必要進行通視；再次，它的操作非常簡便，一學就會，非常容易使用。

有優點肯定就存在缺點，GPS(RTK)技術也不例外，GPS(RTK)技術在工程放樣方面也存在著一定的局限性，比如說對GPS信號進行遮蓋的地方，可能精準度到不到預期的效果，這種情況下，就可以在附近的流動站做出一對控制點來，用經緯儀、全站儀等其它測量儀器進行工程放樣，以彌補GPS(RTK)技術在工程放樣方面的不足。

結語：

在工程實施的過程中，用GPS(RTK)技術進行放樣取證，使工程放樣的精準度、工程作業的效率以及實效性達到了最佳狀態。隨著信息技術的發展和數據傳輸技術的發展，傳輸距離的增加和GPS(RTK)技術價格的降低，將會有越來越多的工程測量單位運用GPS(RTK)技術進行放樣，這種局面將會從根本上提高測量的質量和工程作業效率。

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1007-6344（2015）06-0159-01

姓名：饒良和；性別：男；出生年月：1982年1月10日；從事專業：建筑測量