GPS RTK技術在工程測量中的應用分析

宋霜霜

遼寧城市建設職業技術學院

GPS RTK技術在工程測量中的應用分析

宋霜霜

遼寧城市建設職業技術學院

伴隨我國經濟的快速發展，我國各類工程建設不論是在數量，還是在規模上都表現出持續的增長與擴大，對相關工程測量技術的要求也是越來越高，由于常規工程測量方法受橫向通視、作業條件等的限制，越來越不適應新的工程測量要求，不但測量作業強度大，最重要的是精度和效率低下，無形中延長了施工周期，也嚴得影響到工程的施工質量；為此，改進現有工程測量技術，引入與應用更為新型的工程測量技術迫在眉捷。

GPS RTK；工程測量；應用；精度高

1、GPS RTK技術概述

GPS RTK技術主要分為兩部分，一部分是GPS技術，即全球定位系統，其技術系統基礎是美國陸海空三軍聯合研制的衛星導航系統，發展至今，已經能夠為各類用戶提供三維坐標、速度和時間服務。而RTK技術，是基于GPS技術發展起來的一種新的、專門用于測量的技術方法，由于具有測量時間短、精度高等優點，而被越來越多的應用于工程測量中。

1.1 GPS RTK技術的基本定位原理

RTK技術，其中文名稱為載波相位差分技術，它是通過實時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法。具體分類主要有兩種，第一種是修正法，該種方法是在對基準站載波相位值進行修正后發送給流動站，修正基準站載波相位值的目的是改正流動站之前接收到的載波相位，然后再由流動站完成最終的坐標求解；第二種是差分法，即先求解起始相位差整周模糊度，然后再進行實時差分。

1.2 GPS RTK技術的主要測量模式

1.2.1 靜態定位模式

就靜態定位模式而言，在使用GPS RTK技術進行測量過程中，要求每一個流動站接收機都是“靜止觀測”；即在進行具體觀測時，流動站既接收基準站數據，也同時接收衛星觀測數據，然后實時解算整周未知數及流動站的三維空間坐標數據，如果解算數據穩定，并且滿足測量精度要求，可以隨時結束觀測。該定位模式較多的用于工程控制測量中，比如控制網加密工作；隨著RTK技術的不斷發展完善，甚至可以用來代替傳統工程測量設備全站儀。

1.2.2 動態定位模式

就動態定位模式而言，需要測量前在某一控制點上靜止觀測一段時間，時間視儀器性能可能數分鐘，也可能數秒鐘，這一過程我們稱為“初始化”；在完成初始化工作后，流動站就可以按著之前的采樣間隔設定來自動觀測，同時結合基準站進行觀測數據同步，就可以實時解算出采樣點的三維空間坐標位置。

2、GPS RTK技術的工程測量應用優點

與傳統工程測量技術相比，現代工程測量中GPS RTK技術的應用，主要有以下優點：

2.1 測量時間短

隨著GPS技術的不斷改進、完善，基于GPS的RTK技術測量時間也是在不斷縮短；靜態定位模式的最長測量時間不超過20分鐘，動態定位模的測量時間則只需幾秒。

2.2 測量精度高

測量精度高是GPS RTK技術成功應用于現代工程測量的關鍵，其精度要遠遠的高于傳統測量技術；對于基線小于50km的工程測量，其定位精度可達1×10-6，對于基線大于1000km的工程測量，其定位精度可達1×10-8。

2.3 測站間無需通視

傳統工程測量方式、方法一般都要求測量站之間的通視，而對于GPS RTK技術來說，其已經不做明確要求，即使用GPS RTK技術進行工程測量時不需要保證測站間通視，可據需要確定點位。

2.4 設備操作簡單

與傳統測量設備相比，GPS RTK接收機的自動化程度得到了大幅提高，設備操作更趨智能化，測量過程中觀測人員只需進行基本的操作和參數設定，就可由接收機自動觀測、記錄。

2.5 作業時間不限

基于GPS RTK技術的工程測量徹底擺脫了時間限制，可以全天候作業，這主要是基于GPS技術的全天候、全覆蓋，因此可以在任何時間、任何地點連續觀測且不受天氣影響。

3、GPS RTK技術在工程測量中的應用

3.1 GPS RTK技術在工程控制測量中的應用

對于高精度的控制測量，可以采用GPS RTK靜態定位測量方法，而對于精度要求不是很高和圖根控制測量，可以考慮采用動態定位測量方法。但是如果要使用GPS RTK技術作測區控制測量，為了能夠有效保證測量精度，可以嘗試選擇以下兩種方法；第一種，使用同一基準站對所有點位測量兩次，并比較點位兩次測量的差值；第二種，使用兩個不同基準站對所有點位測量一次，并比較點位兩次測量的差值。

3.2 GPS RTK技術在工程碎部測量中的應用

如果使用GPS RTK技術來測圖，可以不布設專門的控制點，這就徹底改變了傳統測量方法中的“先控制、再測圖”做法，而是只需要事先規定一定數量的基準點，就可以準確、高效測量出地形點、地物點的三維坐標。另外，傳統測量方法可能需要2到3人的操作，RTK技術則只需要1人就可以完成，在輸入點號、三維坐標值后應用專門數字化軟件就可以生成所需比例尺的地形圖，大大提高測量精度與效率

結束語：

在我國現在對工程測繪工作中可以清楚的看出，現在使用的工程測繪方法大多數是GPS測量技術，這項技術不僅具有精度高和速度快特點，還有操作比較簡便的特點。這就從很大的程度上決定了這項技術在各種工程測繪中應用的范圍會越來越廣。通過采用GPS測量技術，可以有效改進在以往測量技術中存在的問題，這就需要相應的施工人員對這項技術的發展有高度的重視。但是在研究過程中發現這項技術還存在時效性需要進一步提高、信息處理速度需要進一步提升、數據處理方式需要進一步改進等問題。需要不斷對GPS測量技術進行改進和提高，進一步提高GPS測量技術的發展

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