GPS RTK技術在工程測量中的應用探討

(內蒙古電力勘測設計院有限責任公司， 內蒙古 呼和浩特 010000)

GPS RTK技術在工程測量中的應用探討

王 昕

(內蒙古電力勘測設計院有限責任公司， 內蒙古 呼和浩特 010000)

隨著社會經濟的蓬勃發展，各類工程建設的規模和數量不斷擴大，對工程測量技術也提出了更高的要求。常規的工程測量方法深受作業條件和通視等因素的制約，無法適應新時代的測量要求，而GPS RTK技術具有精度高、測量時間短等優勢，在各類工程測量中的應用越來越廣泛，進一步推動了工程測量行業的發展。本文就對GPS RTK技術在工程測量中的應用進行分析和探討。

GPS RTK技術；工程測量；應用

一、GPS RTK技術概述

GPS RTK技術主要可分為GPS技術和RTK技術這兩部分，其中前者也稱之為全球定位系統，該技術的實現是以載波相位觀測值的應用為基礎，可以為各類用戶提供時間服務、速度和三維坐標；而后者為載波相位差分技術，是在GPS技術的基礎上得以發展的新型技術，專門用于測量工作，具有精度高、測量時間短等優點，測量精度可達厘米級。將GPS RTK技術應用到靜態相對定位測量作業中，可以控制測量多種高精度要求的測量作業，實時獲取測量精度與定位結果，促進測量效率的提升[1]。通常GPS RTK技術的構成部分包括數據鏈、實時差分軟件系統、流動站、基準站、GPS接收機等，下圖1為其工作原理示意圖。在測量作業中，基準點可選擇點位精度較高控制點，將GPS接收機安裝在基準站，連續觀測衛星，借助數據鏈及時向流動站傳輸觀測所獲得的坐標信息與數據；流動站同時接受基準站數據和衛星信號，并利用軟件系統進行平方及差分處理，進而獲取流動站的精度和三維坐標，達到工程測量的目的。

圖1：GPS RTK技術的工作原理示意圖

二、GPS RTK技術在工程測量中的應用

（一）應用優勢

相較于傳統的工程測量技術，GPS RTK技術在現代工程測量中的應用具有明顯的優勢，具體表現為：①作業時間不限：該技術在工程測量中的應用，可以打破時空的限制，全天候作業，這是因為GPS技術具有全覆蓋、全天候的特點，能在任何地點和任何時間連續觀測。②測量精度高：該技術在工程測量中的應用關鍵就是具有較高的測量精度，這也是傳統測量技術無法比擬的優勢，如針對基線超過1000km和小于50km的工程測量，其定位精度分別達到1×10-8和1×10-6。③測量時間短：在GPS技術不斷完善的趨勢下，RTK技術的測量時間也有所縮短，如動態定位模式的測量只需幾秒，靜態定位模式的測量時間最長不超過20min[2]。④設備操作簡單：GPS RTK接收機具有較高的自動化程度，設備操作朝著自動化和智能化的方向發展，觀測人員在實際測量中只需進行基本的參數設定與操作，接收機能自動記錄和觀測。⑤測站間不需通視：傳統的工程測量方式方法需做到測量站之間的通視，而GPS RTK技術不需對其進行明確要求，不用保證測站之間的通視。

（二）具體應用

1、礦山測量中的應用

當前RTK技術被廣泛應用于諸多方面，如測量礦區地面控制、測繪礦區地形圖、測量礦井聯系、礦區建設、巖層變形觀測、地表變形觀測等。我國山區丘陵地區有許多礦區，但這些地區與國家和地方等級點的距離較遠，只有加密控制點，才能使待測的工程保持在控制點范圍內。對基準站進行選擇時，應該選擇RTK靜態測量法，對相關控制點進行準確定位，確保控制點具有較高的精度。當然若礦區地形較為復雜，可利用RTK技術對地形碎部點進行測量，借助相關處理手段，結合采集的地形點坐標對地形圖進行繪制[3]。另外，在地表變形觀測中應用RTK技術，能夠獲取沉陷地的坐標，自動計算出塌陷的面積。

2、地形測量中的應用

一般地形測量控制多是采用靜態測量的方式，如果是碎部點測量則選用RTK技術加以完成。在傳統的地形圖測量工作中，基本是將圖根控制點建立在測區內，然后加上全站儀或經緯儀，但在測量技術快速發展的背景下，外業中開始使用全站儀、電子手薄、地物編碼，采用大比例尺的測圖軟件。如在地形地貌測量中使用外業電子平板測圖時，至少需要安排2～3人方可完成測站和碎部點的通視工作，而拼圖時測量精度不達標，必須要進行外業返測工作。現代地形測量工作中應用RTK技術，只需一人即可完成測量工作，將儀器架設在待測的地形地貌碎部點，并輸入特征編碼，便可實時獲取點位精度；然后利用專業軟件接口，描繪出相應的地形圖。總之，將RTK技術應用到地形測量中，可以簡化測量操作流程，減輕人員工作量，促進測量工作效率的提高。

3、地籍測量和房產測量中的應用

地籍測量是指表述相應的地基管理信息，而房地產測量則是指對房屋用地的相關信息資料進行采集與表述。以往的地籍測量基本是利用經緯儀、測距儀、全站儀等工具，借助交會、測角、測距、極坐標等方式對地基要素進行測量與采集，但是這些需要保證測站點和待測點之間的通視，對視距長度具有一定要求，無法達到較高的測量效應[4]。現階段，GPS RTK技術的應用范圍愈加廣泛，將其用于地籍圖測繪和土地測量中，可以實時測繪相關界址點的位置，快速確定土地使用界的范圍，對實際用地面積進行準確計算，達到厘米級的測量精度，獲得準確的地籍圖和房產圖。GPS RTK技術在地籍和房地產測量工作中的應用，不會受到天氣、地形、通視等因素的影響，網點布設控制較為快捷，觀測時間短，有利于減少人力與時間的投入，實現良好的經濟效益。

結束語：

綜上所述，GPS RTK技術作為一種全新的測量技術，具有作業量少、測量效率高、測量精度高、操作簡便、定位穩定、低成本等優勢，在礦山測量、地形測量、地籍測量和房地產測量等工程測量中獲得了廣泛的應用。本文對GPS RTK技術的原理進行介紹，分析該技術在各類工程測量中的應用，證明其具備精度好、效率高、成本低等優勢。隨著科學技術的發展，相信GPS RTK技術在工程測量中的應用會更為廣泛和普遍。

[1]劉發明. GPS RTK技術在工程測量中的應用淺析[J]. 中國地名,2013,11:58-59.

[2]黃燕明. GPS-RTK技術在工程測量中的應用研究[J]. 中國新技術新產品,2012,05:1-2.

[3]曹鴿,王玉柱. GPS、RTK、網絡RTK技術在工程測量中的應用[J]. 北京測繪,2012,05:83-85.

[4]吳康. GPS RTK技術在水利工程測量中的應用研究[J]. 科技與企業,2014,18:130.

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