關(guān)于工程測量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用探究

歐陽潔 羅 茜

江西省測繪成果質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心

關(guān)于工程測量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用探究

歐陽潔 羅 茜

江西省測繪成果質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的不斷提高，測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度和真實性逐漸成為工程建設(shè)順利實施的關(guān)鍵因素。在工程測量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，有效提升了工程測量的精準(zhǔn)度，更好的促進(jìn)了工程的建設(shè)與發(fā)展。本文主要從GPS RTK技術(shù)的工作原理出發(fā)，分析了工程測量中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，以及GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用范圍，最后提出了GPSRTK技術(shù)在工程測量中應(yīng)該注意的若干事項。

GPS RTK；測繪工程測量；應(yīng)用

一、GPS RTK技術(shù)的工作原理

RTK技術(shù)以載波相位觀測為基礎(chǔ)，同時通過兩臺或者兩臺以上的接收機(jī)來接收信號，以一臺坐標(biāo)已知的為基準(zhǔn)站，其他均為移動站。通過使用這種技術(shù)，移動站以及基準(zhǔn)站能夠至少對五顆以上的衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤，并且通過基準(zhǔn)站額不斷觀測，并通過電臺將已知點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)以及其觀測值的坐標(biāo)信息，發(fā)送到移動站的接收機(jī)，此時，移動站根據(jù)接收到的基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)以及自身測量得到的觀測數(shù)據(jù)，通過組成差分觀測值來進(jìn)行實時處理，得到需要的三維坐標(biāo)。因此，RTK技術(shù)受到較少的外部條件的限制和影響，只要滿足一些基本條件，該技術(shù)就能夠快速﹑準(zhǔn)確的進(jìn)行定位，這就大大減少了我們定位工作的工作量，并且由于減少了認(rèn)為因素的影響，降低了誤差，提高了測量的精度。

二、工程測量中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

根據(jù)長期的實踐對比，GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用與常規(guī)的測量方法(如全站儀﹑經(jīng)緯儀等)相比具有以下優(yōu)勢。

1﹑作業(yè)效率高。在一般地形地勢下，設(shè)立基準(zhǔn)站一次即可測完4km半徑范圍內(nèi)所需的測量工作，如地形圖測量﹑放樣﹑線路勘測等，大大減少常規(guī)測量所需較多的控制點(diǎn)數(shù)量，可省卻了布設(shè)圖根控制網(wǎng)這一測繪工作，同時避免測量儀器搬站次數(shù)頻繁。

2﹑定位精度較高。由于GPS RTK測量沒有累積誤差，各個測點(diǎn)的數(shù)據(jù)是獨(dú)立采集取得，因此，數(shù)據(jù)安全可靠。GPS RTK技術(shù)測量，只要滿足GPS RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)，基準(zhǔn)站能精確整平對中﹑移動站能粗略對中，信號滿足要求，GPS RTK測量的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級，滿足各項工程測量的需要，只要簡易復(fù)核下，就能讓測量工作放心﹑省心。

3﹑作業(yè)條件要求低。GPS RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”或能接收到手機(jī)信號，就能開展測量工作。與常規(guī)測量相比，GPS RTK技術(shù)受通視條件﹑能見度﹑氣候﹑季節(jié)等因素的影響和限制較小。在地形起伏大﹑山區(qū)林密或受建筑物遮擋時，兩點(diǎn)間無法通視或通視受限，采用GPS RTK技術(shù)測量無須通視就能測繪，優(yōu)勢非常明顯。

4﹑操作簡便。基站﹑移動站只要在設(shè)站時進(jìn)行簡單的設(shè)置，手工輸入或計算機(jī)導(dǎo)入所需的起始數(shù)據(jù)，基站整平對中即好；移動站就可以邊走邊獲得測量結(jié)果或進(jìn)行坐標(biāo)放樣。

三、GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用范圍

1﹑控制測量。工程控制網(wǎng)是工程建設(shè)﹑管理和維護(hù)的基礎(chǔ)，其網(wǎng)型和精度要求與工程項目的性質(zhì)﹑規(guī)模密切相關(guān)。采用RTK定位的方法建立工程控制網(wǎng)，具有點(diǎn)位選擇限制少，作業(yè)時間短，成果精度高，工程費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。RTK技術(shù)可以替代全站儀進(jìn)行圖根導(dǎo)線測量，所測范圍內(nèi)在不通視的條件下測定無累積誤差的圖根點(diǎn)，使測圖所需圖根點(diǎn)的數(shù)量在滿足要求時，可多可少，機(jī)動靈活；而且流動點(diǎn)至參考點(diǎn)的距離可以很長。

2﹑線路勘測。線路勘測中，由于遮擋或距離過長等原因，要不斷地轉(zhuǎn)站，同時為保證測點(diǎn)在斷面線或中線上，需不停地指揮持標(biāo)桿人員。采用GPS RTK作業(yè)，首先把各拐點(diǎn)坐標(biāo)輸入移動站的手薄。施測時，測量員調(diào)出所要測的兩點(diǎn)坐標(biāo)，手簿內(nèi)就自動生成一條直線，同時顯示測量員所在位置和距離起始點(diǎn)的樁號，這樣測量員就可以自己判斷是否在斷面線上，也可以知道點(diǎn)位間距。

3﹑市政工程放樣。RTK測量技術(shù)用于市政道路﹑中線放樣，放樣工作一人也可完成。將線路參數(shù)如線路起終點(diǎn)坐標(biāo)﹑曲線轉(zhuǎn)角﹑半徑等輸入RTK的外業(yè)控制器，即可放樣。放樣方法靈活，即能按樁號也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動，直到誤差小于設(shè)定的為止。采用RTK技術(shù)進(jìn)行放樣，標(biāo)定點(diǎn)位，是坐標(biāo)的直接標(biāo)定，不象常規(guī)放樣那樣，需要后視方向﹑用解析法標(biāo)定，因而簡捷易行。

4﹑地形碎部測量。在城市空曠地區(qū)，建筑物不太稠密的住宅區(qū)和大馬路上，RTK能快速地完成碎部測量作業(yè)。在夜間作業(yè)，比常規(guī)測量作業(yè)方法更具優(yōu)越性，在個別高大建筑物或建筑稠密地區(qū)，GPS出現(xiàn)盲區(qū)，初始化時間長或失鎖，影響碎部測量速度，可采用RTK增補(bǔ)圖根導(dǎo)線點(diǎn)，配合全站儀測量碎部點(diǎn)的方法，從而快速地完成野外作業(yè)，也可以大大提高外業(yè)測圖的工作效率，進(jìn)而達(dá)到縮短工期，節(jié)約成本的目的。RTK技術(shù)可以應(yīng)用于測繪地形圖﹑地籍圖碎步測量工作等。

四、GPSRTK在工程測量中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)事項

1﹑基準(zhǔn)站的選擇對于RTK測量非常重要，它將直接影響到流動站的施測精度和測量速度，應(yīng)注意二者之間的“準(zhǔn)光學(xué)通視”。是基準(zhǔn)站選擇要在比較中心﹑位置空曠開闊的至高點(diǎn)上，且周圍無磁場的影響，這樣流動站接收的信號好。宜用雙頻接收機(jī)連接支架觀測。

2﹑應(yīng)根據(jù)測區(qū)的實際情況選擇合適的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)求解方法，參與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的已知點(diǎn)應(yīng)在3個以上，且分布要均勻，做到在滿足精度要求的情況下，盡可能的減少外業(yè)的工作強(qiáng)度。

3﹑參考站和流動站的設(shè)置參數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確無誤。根據(jù)不同儀器類型而設(shè)置不同，作業(yè)時要嚴(yán)格按各儀器配套操作手冊要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。流動站接收機(jī)只有經(jīng)過初始化完成后才能進(jìn)行RTK測量，控制測量﹑放樣測量宜采用靜態(tài)初始化由于RTK 測量有時會出現(xiàn)點(diǎn)位坐標(biāo)漂移誤差，當(dāng)按要求進(jìn)行RTK作業(yè)時，在距離和測回數(shù)都按要求掌握時，仍有部分測點(diǎn)超限時，只有通過減小測距和增加測回數(shù)加以解決。

五、結(jié)論

總之，GPS RTK技術(shù)作為工程測量的重要技術(shù)之一，在嚴(yán)重遵循GPS RTK技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，要求相關(guān)單位在工程測量中，必須重視GPS RTK技術(shù)作業(yè)模式，對其性能進(jìn)行全面把握，進(jìn)一步研究GPS RTK技術(shù)，對其應(yīng)用方法進(jìn)行優(yōu)化，只有這樣才能提升工程測量的精度與效率，才能為工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障。

[1] CH 2001-92.全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范[S]