GPS—RTK定位技術在測繪工程中的應用

于海娜

摘 要：隨著各種高新技術的不斷發展，我國的各項工程施工的效率有了顯著的改善，與此同時，工程對施工的質量也有了更高標準的要求。就測繪工程來講，工程的高質量完成要求定位及各項測量數據必須足夠精確。GPS技術的定位雖然已經比較準確，但其精確程度還是難以適應測繪工程的要求。在GPS技術的基礎上，發展形成GPS-RTK技術有傳統的GPS技術難以達到的高精度，將其應用于測繪工程的定位中，能夠保證定位工作的高質量完成，進而促進測繪工作的高效進行。

關鍵詞：GPS-RTK定位技術；測繪工程；實際應用

GPS-RTK技術是以傳統的GPS技術為基礎發展形成的一種新興技術，其精確度遠遠高于GPS技術，測量最小單位可以達到厘米的水平。另外，應用GPS-RTK技術進行定位工作，能夠比較高效的得出在既定的坐標系中，流動站的具體坐標。GPS-RTK技術，主要由數據鏈和基準站，已經移動站幾個成分組成。這三個成分在工作過程中，通過對衛星的監測、對數據信息的傳輸以及對測量結果的準確分析，將能夠得出具體的定位信息。所得出的定位信息通暢準確度很高，能夠使測繪工作高效完成。

1 GPS-RTK技術

GPS-RTK技術是基于傳統的GPS技術發展形成的一種新興的定位技術。這種技術主要通過對實時動態差分發是應用，對測量目標進行準確定位的一種技術。GPS-RTK技術，實現了傳統的GPS技術所無法實現的在測量的過程中完成定位工作。傳統的GPS技術由于性能限制，在定位工作進行的過程中，需要先進行數據測量，在通過分析，得出定位結果。相比于GPS定位技術，GPS-RTK技術定位所用時間較少，節省了定位工作所用的時間，能夠更高效率的完成定位工作。

1.1GPS-RTK定位方法

GPS接收機在RTK定位時，要求基準站接收機實時地通過數據鏈電臺把實時觀測的衛星數據（偽距觀測值，相位觀測值等）以及用戶輸入的信息（測站坐標、坐標系統等）傳輸給流動站接收機；流動站進行工作時，通過數據鏈電臺接收基準站所發射的信息，同時不停地采集衛星的數據，并在系統內將載波相位觀測值實時進行差分處理，得到基準站和流動站基線向量（ΔX，ΔY，ΔZ），基線向量加上基準站坐標得到流動站每個點的WGS-84坐標，再通過坐標轉換參數轉換出流動站每個點的平面坐標X，Y和海拔高h。流動站進行觀測時，可處于靜止狀態，也可處于運動狀態；流動站可以在動態環境下完成整周模糊度的求解，在整周未知數解固定后，即可進行每個歷元的實時處理，只要能保持4顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結果。

1.2定位誤差

再精確的技術，在使用的過程當中，也會難以避免的存在誤差。有些誤差可以進量避免，但有些誤差是由現有技術的發展水平決定的，則無法避免。通過合理的誤差分析，我們可以了解產生誤差的具體環節，進而避免對工程帶來的更大的影響。

1.2.1固有誤差

目前現有的能夠為GPS-RTK技術服務的技術設備，其自身都會存在著一定的固有誤差。比如，設備工作過程中產生的噪聲、設備天線的結構以及信息輸送通道對信息的傳播延遲等，這些誤差都是設備在生產之初就存在的，在現有的技術范圍內都是難以得到有效解決的。雖然通過某些手段可以減小這些誤差，但是對誤差的減小也會伴隨著副作用的產生。通常情況下，這些手段也會對GPS-RTK定位工作的準確度造成影響。

1.2.2公有誤差

測繪工作的進行，一定會伴隨著公有誤差的存在。比圖，衛星鐘在運行過程中可能會出現誤差，電離層和對流層在工作的時候也會出現誤差。雖然這而誤差可以通過某些技術大幅度的減少，但是如果想要完全消除，幾乎不可能。而通過技術手段消除后的剩余誤差，則會隨著定位工作的進行而逐漸增大。因此，這類消除公有誤差的必要性不是很大。

2 GPS-RTK技術在測繪工程中的相關應用

2.1控制測量中的應用

在常規的測量過程中，主要分為兩方面，一方面是局部加密控制測量，另一方面則是整體控制測量。通常在對整體測量進行控制時，測量人員應該充分考慮到后期的加密環節，而在進行局部加密控制時，又需要對一級導線進行測量，以此為基礎而進行圖根控制，這就勢必需要投入大量的人力和物力，近而加大了經濟成本。但是，如果采用 GPS- RTK 定位技術進行控制測量的過程中，并不需要進行繁瑣的加密控制，在開展測導線測圖根點工作時，只要將移動站根據控制點要求進行平滑，就可以準確采集出坐標。因此，測量人員在選擇首級控制點位置時，應該重點考慮基準站的安全性問題即可。可以說，這種新型測量技術的出現，不僅有效提高了測量工作效率，減少了測量人員繁重的工作任務量，同時也充分保障了測量結果的精確性。

2.2施工放樣中的應用

施工放樣作為測繪工程中重要的組成部分，一般比較常用于地地籍測量與工程施工中，相關工作人員通常需要采用測量儀器設備將事先設計完成的點位在實地中進行標定。其中，我國現行的放樣方法有很多種，常見的有距離交會、經緯儀交會等等，在使用這些方法對出點位置進行放樣的過程中，測量人員還需要根據測量結果對目標進行來回移動，直到達到點位設計要求為止。其實，放樣與測圖并不區別，同樣都需要良好的通視點、觀測者和跑尺者，但工作效率不高。而在采用 GPS- RTK 技術進行施工放樣時，只要利用相關的專用軟件，事先把要放樣的點位坐標確定好之后，直接傳輸到GPS移動端中，就可以隨時在野外進行操作。并且，在操作的過程中，GPS-RTK系統將會實時分析出天線在的坐標位置，并與待放樣坐標進行對比分析，從而得出兩者之間的坐標差。

2.3斷面測量中的應用

在傳統的側面測量方法中，經常會發生斷面樁無方向點的情況，一般需要使用很多分站才可以完成。但是，通過利用GPS-RTK接收機目與手薄記錄相互配合，并采用RTK的技術優勢，對斷面進行采集之后，得出三維坐標數據，省去了分站測量和通視方向的問題。手簿將會實時顯示出斷面圖，測量人員就可以很清楚的觀測到斷面情況，從而減少了一些不必要的內業工作量。

2.4碎部測量中的應用

傳統的碎部測量一般是根據測區已有的圖根控制點，利用平板儀測圖或使用全站儀測圖，使用全站儀時，測每個點均輸入該點的地物編碼，然后再利用成圖軟件成圖，這些方法作業時要求測站點和被測的周圍地物地貌等碎部點之間一定要通視，而且一臺儀器至少要求 2～3人同時進行作業。采用RTK技術進行測圖時，不要求通視，架設好基準站后，僅需一人拿著儀器便可以開始測量。測量時，測量員在儀器已經初始化的情況下，在要測的地形地貌碎部點上，將測桿對中、讓氣泡居中后，開始測量幾秒鐘，就能獲得該點的坐標，精度達到要求后就可保存，保存點時輸入該點的特征編碼，把一個區域內的地形地物點位測定后，利用專業數據傳輸和處理軟件可以輸出所有的測量點。

3結語

GPS-RTK技術的高精確度是其他技術難以達到的。在測繪工程進行的過程中，通過對GPS-RTK技術的有效運用，能夠有效的提高定位工作的完成效率，也能夠盡可能的減少工作人員的工作負擔。因此，在實際工作過程中，GPS-RTK技術有引用的必要。通過運用這項技術，能夠完成對我國測繪工程發展的促進作用。

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