試論GPS—RTK技術在工程測量中的實際應用

王穎昕++王麗娟

【摘要】：GPS-RTK技術具有許多優(yōu)點，比如對作業(yè)的要求比較低，能提高工作效率，且自動化程度比較高等，所以其在地籍、水利、建筑等領域的測繪工程中，能夠得到廣泛的應用。隨著GPS技術的應用，測繪工程的測量精度有很大幅度的提升，推動著測繪行業(yè)的快速發(fā)展。文章針對GPS-RTK測量技術實際應用進行分析。

【關鍵詞】：GPS-RTK技術；工程測量；技術優(yōu)點

1.GPS-RTK 技術概述

1.1 基本工作原理

GPS 的問世，為測量方式帶來了顯著的改變，這有利于實現(xiàn)精準、穩(wěn)定測量。RTK 能夠對規(guī)定坐標系自身的三維坐標進行動態(tài)測量。可靠、精準GPS 的達成離不開載波相位觀測值，其中RTK 技術便是形成于載波相位觀測值之上的現(xiàn)代檢測技術，測量結果可細化至厘米級。對于靜態(tài)相定位測量融入GPS-RTK 能夠對高精度標準的測量任務實施控制測量，同時還可動態(tài)檢測定位結果和精度，全面提升測量效率。

GPS-RTK 具體包含接收機、流動站和基準站等多個部分，基本工作原理是選取點位精度優(yōu)良的控制點充當測量基準點，面向基準站裝設接收機，針對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，同時把觀測得到的數(shù)據(jù)和坐標信息利用數(shù)據(jù)鏈傳送至流動站，而流動站能夠在同一時間接收衛(wèi)星信號和基準站數(shù)據(jù)，利用軟件系統(tǒng)，完成差分和平分處理，以此來獲取流動站對應的三維坐標和精度，實現(xiàn)工程測量。

1.2 主要的數(shù)據(jù)處理方法

若想讓GPS-RTK 具有優(yōu)良的精準性，應保證基準站內部的三維坐標可靠、合理。因GPS-RTK 系統(tǒng)有效運用快速分解法和最小二乘搜索法等不同的計算方法，為此它能夠把整周模糊度高效求解出來。應用RTK 的重點是優(yōu)良的數(shù)據(jù)傳輸和可靠的數(shù)據(jù)處理。

1.3 技術優(yōu)點

RTK 技術和全站儀等原有的測量技術相比存在顯著的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下層面：一是作業(yè)效率相對較高。若GPS-RTK 技術質量相對優(yōu)良，便能夠一次性檢測半徑近乎5km左右的范圍，進而能夠降低控制點數(shù)量，常規(guī)電磁波環(huán)境僅

僅利用幾秒鐘便能夠獲取坐標，且測量速度快，能夠顯著降低勞動強度。二是作業(yè)條件要求不高。應用GPS-RTK 技術，無需滿足光學通視，僅僅符合電磁波通視便可，一般不會受到環(huán)境條件的不良影響。三是定位相對可靠，測量數(shù)據(jù)準確。在常規(guī)條件下，只要滿足基礎工作要求，GPS-RTK 便能夠在特定條件下進行作業(yè)，且精準度細化到厘米。四是作業(yè)集成化和自動化程度相對偏高。GPS RTK 具有突出的測繪功能，同時便于操作，數(shù)據(jù)處理量較大。無論是內業(yè)，還是外業(yè)均十分適用。另外，流動站內部系統(tǒng)安裝無需人工干預便能自動達成很多功能，不僅降低了輔助測量強度，而且規(guī)避了人為誤差所帶來的不良影響，有效提升了作業(yè)精準度。

2.GPS-RTK 在工程測量活動中的實際應用

2.1 在施工放樣活動中的應用

放樣本為測量的主要應用分支，無論在地籍測量，還是工程施工中都較為常用。主要要求利用一定方法通過特定儀器將人為設計完成的點位在現(xiàn)場清晰標定。放樣包含多種方法，如經緯儀交會和全站儀放樣等，通過上述方法獲取點的位置時，一般需要依照測量結果合理調整目標，待達到點位方可。放樣與測圖相同，應保證通視良好，具備跑尺者與觀測者，其工作效率一般不高。應用GPS- RTK 進行放樣時，能夠在室內通過專用軟件把放樣點坐標有效編輯好，再傳送至GPS手簿，這樣便能夠在野外操作。在操作過程，依照提示合理挑選放樣點，GPS-RTK 便可動態(tài)解算天線對應的位置坐標，并可和待放樣坐標展開對比，得到坐標差異，經由手簿界面文字與圖形，進而導航到點。

2.2 在水下測量活動中的應用

通常開展水下測量工作時，一般應指派兩名以上人員照看水位，負責驗潮工作，同時波浪和船姿等還會對測水工作產生一定的影響。但通過GPS-RTK 開展水下地形測量工作時，通過其進行三維定位不僅速度快，而且精準，能夠達到無驗潮測水，且波浪也不會對測量結果產生太大影響，可節(jié)省一定的人力資源。

2.3 在控制測量活動中的應用

整體控制測量與局部加密控制一般是常規(guī)測量的主要內容，整體控制過程一定要思量到后期加密工作如何進行。通常因為需要局部加密控制，為此會檢測一級導線，基于此著手圖根控制，造成了人力和物力的不必要浪費。但應用GPS- RTK 開展控制測量工作時，首級控制測量一般不用思量通視方向點，不用進行加密控制處理，對于圖根點測量工作，只要把移動站設置在所需控制點中，平滑采集5S 便能夠獲得坐標，進而首級控制挑取點位時僅僅思量實用性和設基準站的可靠性便可。由此可知，GPS RTK 技術可顯著提升工作效率，并大大降低了勞動強度。

2.4 在碎部測量活動中的應用

原有的碎部測量通常是依照測區(qū)現(xiàn)下圖根控制點，通過平板儀測圖來測圖，應用全站儀時，無論測那個點，都應輸入對應的地物編碼，再通過成圖軟件完成圖形制作工作，但上述方法在實際應用過程要求測站點與待測周圍地物保持通視。同時，一臺儀器應指派大約三人一起作業(yè)。應用GPS-RTK開展測圖工作時，無需通視，待架設基站以后，只要一人便可著手測量工作。在測量過程中，當測量儀器完全初始化后，面向待測地形地貌碎部點把測桿對中，待氣泡居中以后，先測幾秒，便能得到該點坐標，當精度滿足標準后便能保存，在保存過程輸入對應的特征編碼，完成某區(qū)域自身地形地物點位測定工作后，經由專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸與處理軟件，便能夠輸出各個測量點。

2.5 在斷面測量活動中的應用

在斷面測量中應用常規(guī)方法通常會遭遇斷面柱沒有方向點的問題，需要借助很多分站方可完成。但通過GPS-RTK技術，輔以手薄記錄，運用GPS-RTK 技術能夠全程采集斷面的相關數(shù)據(jù)，有利于問題的解決，不用思量通視方向與分站測量，并通過手簿動態(tài)展現(xiàn)斷面圖結果，能夠直觀檢測斷面狀況和實地地形，減輕內業(yè)工作量。

結語

GPS-RTK 技術憑借精準、高效和實時性等優(yōu)點被廣泛應用在測量活動中，優(yōu)化了測量工作，減小了勞動強度，得到了人們的高度關注。基于GPS-RTK 測量獲取的坐標數(shù)據(jù)構建出電子文件，上述數(shù)據(jù)便于保存，十分方便。另外，通過實踐應用還發(fā)現(xiàn)，GPS RTK 技術具有定位準確、操作方便的特點，精度與工程測量的標準相符，值得推廣應用。

【參考文獻】：

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