淺析GPS PTK技術在土地測量中的應用

郭秀峰

摘 要：隨著GPS PTK技術廣泛的應用，深入到工程建設中，已經成為施工中不可或缺的技術。對于工程的建設，其要求精確度非常高，GPS PTK技術如此廣泛應用于其施工中，足以證明GPS PTK技術具有超高的精確度。在其他領域中測量，GPS PTK技術也得到了很好的利用，尤其在土地測量中扮演著非常重要的角色，為此本文主要對GPS RTK系統的工作原理、作業模式及應用進行了分析與探究。

關鍵詞：GPS PTK技術；土地測量

1 GPS RTK系統的工作原理

GPS RTK測量過程中，基準站把全部接收的衛星信息與其基準站信息利用通訊系統向各個流動站進行傳遞。在衛星數據接收中各個流動站還可進行基準站傳遞信息的接收，如流動站將初始化工作完成后，控制器就可以利用接收到的信息進行及時計算，并將流動站點位坐標顯示出來。

GPS接收機（2臺或2臺以上）、數據傳輸設備、有關處理軟件為GPS RTK系統的重要組成部分?，F階段主要選取雙頻機作為GPS接收機，數據傳輸設備則具有較多形式，以無線電臺為主，電臺發射信號半徑的大小將對GPS RTK作業范圍的大小產生重大影響。在處理軟件選擇中，要求其必須能夠對整周未知數進行快速結算，并能對用戶站在WGS-84下的坐標進行結算，同時能夠轉換坐標系統與高程系統等。GPS的測量自動化程度高，在觀察中的測量員主要只需按照和開關儀器、采集環境的氣象數據、量取天線高、監視儀器工作狀態等簡單操作。其余的如衛星的跟蹤觀察、記錄、捕獲等都可由儀器自動完成。GPS用戶接收機通常質量輕、體積小、自動化程度高，野外測量時，甚至只需一鍵開關，方便使用和攜帶。

GPS衛星很多，在均勻的分布下保證了全球地面覆蓋率，任何時候在地球上的任何地點都可進行觀測工作，通常只在雷雨天氣下不適宜觀測，多數情況不受天氣的影響?？梢哉f，GPS定位技術的發展是經典測量技術的一次打突破。它不僅是經典的測量理論及方法發生了深刻的改變，還使得測量學和其他學科之間有了滲透性的交流，促進了測繪科學的發展。

GPS接收機與紅外儀器的標稱分辨率可謂旗鼓相當，并且隨著間隙距離的進一步增加，GPS的測量更具有優越性和可操作性。同時GPS能夠提供全球統一的三維地心坐標。測量中，不僅可以精確測出觀測站平面位置，還可以準確測量觀測站的大地高程，這一特點，為研究大地準面的性質和確立地面點高程開辟了新途徑，也為航空攝影等提供了重要的高程數據。

2 GPS RTK作業模式

1、快速靜態測量。選取該測量模式，要求在每個用戶站上GPS接收機能夠進行靜止觀測。在觀測應用中，與接收到的基準站同步觀測數據進行整周未知數、用戶站三維坐標的實時解算。當解算結果變化較為穩定，精度符合設計規定，即可完成觀測。

2、動態測量。在觀測工作開始前，要求流動站接收機在某個起始點進行靜止觀測，以此為整周未知數快速解算提供便利。初始化工作中，在各個觀測站上流動接收機可對基準站同步觀測數據、三維坐標等進行測量。

3、動態觀測。動態測量模式需要先在某個起始點進行幾分鐘靜止觀測，以此為初始化工作提供便利。根據預定采樣時間運動接收機可間隔自動觀測，并對基準站同步觀測數據進行同時觀測，實時對采樣點空間位置進行確定。該測量模式，在觀測應用中，必須對觀測衛星進行不間斷跟蹤。如出現失鎖情況，必須進行幾分鐘靜止觀測，為重新初始化提供便利。

3 土地測量中GPS RTK技術的應用

GPS技術作為土地測量的主要技術，其測量結果是否準確對施工質量具有重要影響作用。隨著市場經濟體制的不斷完善，人們生活水平的不斷提升，對土地測量質量有了更高地要求。在具體工作中，相關企業必須對GPS技術土地測量工作的原理進行分析，根據施工現場的具體施工情況，并結合施工現場的地形地質等情況，規范測量方式，不斷提高測量技術水平，只有這樣才能提升測量的準確度，才能提高其整體質量，推動企業的健康發展。

1、工程控制網建立

作為工程建設、管理與維護的前提，工程控制網的網型、精度必須與工程項目性質、規模相符，通常情況下，工程控制網具有較小的覆蓋面積及較大的點位密度，一般都會選取邊角網作為其常規方式。選取GPS定位方式進行工程控制網的建立，其內容包含：工程首級控制網、變形監測控制網、工程施工控制網等，其優點為點位選擇限制小、作業時間短及成本低。為達到毫米級精度，可選用載波相位靜態差分技術進行控制網的建立。

2、RTK的碎部測量與放樣

RTK技術是實時處理2個測站載波相位觀測量的差分方法?；鶞收?、移動站為RTK系統的重要組成部分。其工作原理為向用戶發送基準站采集的載波相位，按照基準站的差分信息用戶可求差解算用戶的位置坐標。一般都會在地形圖、地籍圖測繪及平面位置施工放樣等方面應用RTK技術。在碎部測量中GPS RTK技術的應用，不需要進行圖根控制的建立，可對工作效率進行有效提升。作為測量的一個應用分支，放樣要求利用相應方式通過儀器將認為設計好的點位標定于實地。放樣施工中，RTK技術必須進行界標點的標定，才能確保測量的精度。

3、像控點測量

作為航空攝影測量外業的主要內容，像控點測量對工程測量至關重要。傳統方式應進行大量導線的布設，以此對相應平高點進行測量。通過RTK技術進行測量，需在測區、測區周圍高等級控制點進行基準站的架設，流動站可對各像控點平面坐標、高程進行直接測量，如像控點架設難度大，可通過間接方式進行測量。相比傳統測繪方式，無需進行控制點逐級布設，相比靜態GPS測量，GPS RTK技術可縮短測量工程的時間、提升測量效率。

4、GPS變形監測

橋梁、水庫大壩、建筑工程地基沉降、位移等方面的監測都屬于變形監測。水準測量方式為常規監測技術，主要監測地基的沉降情況。地基位移、整體傾斜監測可選取三角測量方式。選用GPS技術進行地基水平位移監測，有效提升其精度，一般控制在-2毫米到+2毫米之間，高程測量精度則控制于-10毫米到+10毫米的范圍，由此可見，變形監測中GPS技術尤為重要。

4 結束語

綜上所述，GPS PTK技術在土地測量中有著太多的應用，但我們常使用的就是在道路建設中與礦產、水下地形、城鎮地籍中，在未來，也許GPS PTK技術還會有更廣泛的應用，需要我們不斷的研究與探討。GPS PTK技術在測量中具有無可替代的優勢，但是并不是所有的測量都適用，在不同的測量中應該選擇合適的測量方法。 GPS PTK技術雖然廣泛的應用，但是其也存在著一些問題。這些問題不僅僅存在于它的本身，更多的是被人所利用，目前，很多國家已經意識到了它的危害，并且尋找取代他的辦法，這對GPS PTK的發展非常不利，將會使其在很多應用中得到限制。

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