關于GPSRTK技術在地質工程測量中的應用分析

葉超

摘要：隨著社會經濟和科學技術不斷發展，GPS技術在民用領域尤其是地質工程測量領域，有著越來越深入且廣泛的應用，提高測量科學性和精準度的同時，對于技術應用提出了更高的標準要求。與GPS技術相比，RTK技術的應用研究相對較晚，但RTK技術的引入，在保留全球定位技術精確度特征的基礎上，進一步提高了測量速度，促使地質工程測量由慢到快速的轉變和發展。筆者即從地質工程測量入手，就GPS RTK技術的實踐應用，發表幾點看法，以供相關單位參考。

關鍵詞：GPSRTK技術；地質工程測量；應用

GPS技術（全球定位技術）在民用領域的開放和應用，極大地提高了地質工程測量的科學性和準確性，實現了全天候的精準測量功能。但GPS技術也存在著測量周期長、測量工作復雜等問題，限制著地址工程測量的良性發展。RTK（Real-timekinematic）實時動態差分技術，是一種新型的GPS技術，雖然這項技術的發展起步較晚，但其進一步以提高了GPS技術的定位精度和測量速率，實現了厘米級的外業測量作業功能。因此，從地質工程測量入手，針對GPS RTK技術的實踐應用，進行相應的分析和探討，具有重要的現實意義。

一、GPS RTK技術基本內涵分析

（一）GPS技術概述

GPS（Global Positioning Sys～m）全球定位系統，是建立在通訊技術和衛星技術基礎上發展得到的一種現代科學技術，主要借助導航衛星實現測距和測時功能。GPS技術于上世紀七十年代由美國率先開始研制，并于1994年建成了具有實時三位定位及導航能力的衛星定位導航系統。GPS技術的提出主要是為了滿足軍事領域的定位和導航需求，但隨著科學技術不斷發展，GPS技術在民用領域得到了越來越廣泛的應用，憑借GPS高精度、全天候、自動化等技術特征，有效地提高了地質工程測量等工作的科學性和有效性，促進了我國城市現代化建設的良性發展。

（二）RTK技術概述

RTK（Real-timekinematic）實時動態差分技術，是GPS技術的一種新型測量方法。對于傳統的GPS技術來說，無論是靜態測量、動態測量或是快速靜態測量，想要得到厘米級精度的定位結果，都需要通過測量后復雜的解算得到。與此相比，RTK技術通過載波相位動態實時差分法，實現了戶外實時的厘米級定位精度測量，有效提高了地質工程測量戶外測量作業的工作效率和工作質量。

載波相位觀測值是進行高精度GPS測量重要的實施基礎，RTK技術就是建立在載波相位觀測值基礎上的一種動態的實時定位技術。就RTK技術應用實踐而言，其可以實現實時的三位定位結果輸送（在指定的坐標系內），并且定位結果的精度可達到厘米級精度標準。RTK測量作業模式下，基準站與流動站間借助數據鏈完成測站坐標信息和觀測值的傳輸。流動站除了接收基準站傳輸來的數據外，同時接收GPS相應的觀測數據，并實時處理系統內對應的差分觀測值，最終得出厘米級的定位結果。整個測量過程不會超過IS。RTK測量過程中，流動站可以為運動狀態，也可以是靜止狀態，但必須保持至少四顆衛星對應相位觀測值的實施跟蹤，以及相應的幾何體形，以確保滿足流動站定位結果的得出需求。絕對定位基本原理如下圖所示。

二、地質工程測量領域中的GPS RTK技術應用實踐分析

（一）GPS技術在地質工程測量領域中的實踐應用分析

對于地質工程測量來說，其測量作業環境客觀存在著巨大的工作限制，加之地質工程測量的高強度、低效率、以及超長周期特征影響，僅依靠人力完成地質工程測量工作，并獲得相應的精準數據是不現實的。傳統模式下，地質工程測量工作主要依靠電子全站儀完成，在外業測量作業實踐中，客觀存在著一定的不足和缺陷，較容易受到環境因素的干擾和影響，測量精度得不到有效的保障。GPS技術的應用和發展，有效解決了傳統地質工程測量的工作不足，避免了環境因素對于地質工程測量的測量干擾，從根本上提高了地質工程測量的科學性和有效性。另外，與傳統的地質工程測量工作模式相比，GPS技術的測量操作更加簡便，更加契合地質工程測量的實際發展需求。

（二）RTK技術在工程地質測量領域的時間應用分析

RTK作為一種新型的GPS測量方法，在地質工程領域的起步發展相對較晚，但RTK技術的引入，有效提高了地質工程測量的測量效率和精確度，極大地促進了我國地質工程測量的良性發展。RTK技術的應用流程，如下圖所示。

1、地質工程概況分析

確定地質工程測量區域后，GPS RTK技術的實踐應用需遵守如下工作流程：一，測量作業過程中，相關工作人員需做好測量區域內的踏勘工作，并收集勘測區域內中央子午線、高程、以及坐標等數據。同時，測量人員還需完成各勘測點的布置控制工作，布置控制點數量應控制在5個以上，重點控制控制點布置的均勻性；二，基站架構應布置于勘察區域的中心位置，并優先考慮高海拔、無遮攔的區域，以確保測量工作質量。同時電臺附近應避免存在大功率的通信干擾設備和水源，以防止信號干擾問題的發生；三，測量項目的構建以及移動點的設立，均需嚴格遵照手簿要求進行，均勻完成三個已知坐標的布置后，即應對于參數進行相應的解答。站點功能除接收GPS設備發射信號外，還要接受基準點傳輸來的數據，同時還要接收由偽距數差轉換得到的數值以及載波對應的檢查信息，傳輸流程總耗時約為1分鐘。

2、線路中線布置要點分析

地質工程測量過程中，GPS RTK的中線布置工作，可借助中線和對地質電力線完成放樣，同時中線布置工作應由一人負責進行。完成坐標數據、終點坐標參數、曲線轉角參數等數據在RTK系統中的輸入后，即可開始相應的放樣工作。與傳統工作模式相比，基于RTK技術的放樣操作在靈活性方面更具有優勢，并且可以借助樁號和坐標完成放樣。從放樣操作實踐的角度分析，測量人員將箭頭控制在位移方向位置，即可通過前后、左右的移動調整，減小至消除誤差。

3、把握測量要點分析

為進一步保障工程數據的科學性和有效性，滿足工程設計以及建設的實際要求，地質工程測量控制系統還應得到進一步的擴大，并且其面積高、寬效率和準確度還需進一步的提高。對于多數工程來說，其對應的一級、二級和三級導線都包含于地質地面，這種認識也逐漸成為一種常識被人們所熟知和遵守。但在我國工程建設發展過程中，這一常識開始被越來越多的人所忽略，嚴重降低了工程檢測的科學性。通過合理的技術運用，較少地質工程測量過程中不必要的數據處理過程，進而提高測量數據的科學性和有效性，提高地質工程測量工作的實際效用。

結語：綜上所述，隨著地質工程測量的不斷發展，其對于測量精度和測量效率提出了更高的標準要求。RTK技術作為GPS技術的一種新型測量方法，其在檢測效率和精度方面更具有應用優勢。因此，相關單位應全面重視GPS RTK技術的實踐應用，不斷提高地質工程檢測數據的科學性和有效性，促進我國工程建設行業的進一步發展。endprint