GPS—RTK技術(shù)在市政工程測(cè)繪中的應(yīng)用

趙宇 王瑞

[摘要] GPS - RTK技術(shù)的出現(xiàn)是全球定位系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展史上的重要階段。GPS - RTK技術(shù)不僅大幅度提高了測(cè)量的精準(zhǔn)度，在自動(dòng)化方面也取得較大的進(jìn)步。隨著該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，GPS - RTK測(cè)量設(shè)備的價(jià)格不斷降低，應(yīng)用層面更加廣泛。其中，GPS - RTK技術(shù)在市政測(cè)繪中的應(yīng)用相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方式，在精確度以及方便快捷方面都取得重大進(jìn)步。

[關(guān)鍵詞] GPS - RTK技術(shù)；市政工程測(cè)繪；應(yīng)用

文章編號(hào)：2095 - 4085（ 2018） 01 - 0015 - 02

在傳統(tǒng)的市政工程測(cè)量作業(yè)中，最常用的設(shè)備就是全站儀。這種設(shè)備在測(cè)量精度上可以滿足工程上的需要。但在實(shí)際施工中容易受到干擾因素的影響，全站儀在進(jìn)行測(cè)繪時(shí)需要選定一定數(shù)量的測(cè)控點(diǎn)，但工程本身的實(shí)際情況直接影響控制點(diǎn)的最終密度。而使用GPS - RTK技術(shù)能夠在保證測(cè)量精確度的同時(shí)，簡(jiǎn)化人工的計(jì)算分析過程，從而提高工作效率。

1 GPS - RTK測(cè)量定位的基本原理

GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量（Real - TimeKinematic）簡(jiǎn)稱RTK，RTK技術(shù)的基本原理是利用高精度載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分定位技術(shù)。具體的差分又可以分為位置差分、偽距差分以及相位差分。任何一種差分形式都是通過基站發(fā)送改正數(shù)據(jù)，通過流動(dòng)接受站點(diǎn)的接受最終對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行改正，從而獲得精確的定位。位置的確定會(huì)受到兩個(gè)因素的影響，第一是受到改正數(shù)的影響，第二是受到流動(dòng)站運(yùn)動(dòng)速度的影響。前兩種差分方式隨著流動(dòng)站運(yùn)動(dòng)速度的加快，中間接受處理數(shù)據(jù)的延時(shí)效果更加明顯，從而導(dǎo)致位置精度降低。因此，在市政工程測(cè)繪中，最常用的是相位差分技術(shù)。設(shè)定1臺(tái)GPS接收機(jī)為基準(zhǔn)站，將基站的位置參數(shù)輸入系統(tǒng)中。使用另外一臺(tái)或者多臺(tái)GPS設(shè)備作為流動(dòng)站點(diǎn)，兩邊同時(shí)接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，此時(shí)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站點(diǎn)之間通過互發(fā)接收到的信息完成實(shí)時(shí)差分和平差處理，從而獲取流動(dòng)站點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)，并通過與預(yù)設(shè)精度的對(duì)比，完成最終結(jié)果的取值。在實(shí)際測(cè)量過程中，數(shù)據(jù)的精確性跟數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)有非常密切的關(guān)聯(lián)，這兩項(xiàng)技術(shù)也是GPS - RTK技術(shù)得以應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。

2 GPS - RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方式，GPS - RTK技術(shù)在市政工程測(cè)繪中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，GPS - RTK技術(shù)具有較高的測(cè)量精度，精度可以達(dá)到厘米級(jí)，能夠保證工程上所需數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且RTK技術(shù)的適用性較強(qiáng)，在不同的環(huán)境下作業(yè)都能保證最終數(shù)據(jù)的有效性。數(shù)據(jù)是工程施工的重要基礎(chǔ)，通過改善數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提高工程的施工質(zhì)量；第二，GPS - RTK相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)繪方式，還表現(xiàn)出明顯的高效性和快捷性。傳統(tǒng)測(cè)量方式對(duì)人工的依賴性較強(qiáng)，在測(cè)量過程中難免會(huì)出現(xiàn)誤差，從而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。但使用RTK技術(shù)可以利用設(shè)備本身功能，迅速完成測(cè)繪工作，并保證數(shù)據(jù)的可靠性。

3 GPS - RTK技術(shù)在市政工程測(cè)繪中的應(yīng)用

GPS - RTK技術(shù)在市政工程測(cè)繪中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：市政工程測(cè)繪中的平面測(cè)量、工程放樣測(cè)量以及工程高程測(cè)繪。

3.1 市政工程測(cè)繪中的平面測(cè)量

通過對(duì)GPS - RTK技術(shù)的進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在較高的定位精度上。在測(cè)量過程中能夠通過建立三維坐標(biāo)，快速實(shí)現(xiàn)定位，同時(shí)完成對(duì)工程空間數(shù)據(jù)的分析和定量化，從而體現(xiàn)出更為廣泛的應(yīng)用價(jià)值。GPS - RTK技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用非常廣泛，將其應(yīng)用于平面測(cè)量中，依然可以發(fā)揮出重要的作用。以電磁波技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對(duì)整個(gè)工程平面的精確劃分，完成對(duì)各個(gè)參數(shù)點(diǎn)的定位。另外，使用RTK技術(shù)能夠快速獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，大幅度提高工程的測(cè)量效率。

3.2 工程放樣測(cè)量

點(diǎn)放樣和線放樣是市政工程測(cè)量的重要組成部分。RTK技術(shù)在兩個(gè)部分中都有重要的應(yīng)用。對(duì)于點(diǎn)放樣而言，由于GPS技術(shù)可以快速實(shí)現(xiàn)對(duì)空間的定位，通過對(duì)流動(dòng)站點(diǎn)傳輸坐標(biāo)的獲取，繪制出靜態(tài)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，取得批量的系統(tǒng)參數(shù)，通過對(duì)參數(shù)的進(jìn)一步分析完成工程的實(shí)地測(cè)繪。除了在點(diǎn)放樣中的測(cè)量，RTK技術(shù)能夠及時(shí)對(duì)彎道位置進(jìn)行定位，從而在線放樣測(cè)繪中表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)、文件的分析計(jì)算，將獲取的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化成工程量參數(shù)，最后通過在工程現(xiàn)場(chǎng)建立空間關(guān)系，完成市政工程測(cè)繪中的放樣工作。

4 使用GPS - RTK技術(shù)在市政工程測(cè)繪中的注意事項(xiàng)

在市政工程測(cè)繪中使用GPS - RTK技術(shù)提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。但該技術(shù)在實(shí)際工程測(cè)量中會(huì)受到以下因素的影響，因此應(yīng)該提高重視并進(jìn)行有效規(guī)避。第一，整個(gè)測(cè)試過程對(duì)衛(wèi)星的信號(hào)情況有較強(qiáng)的依賴性，因此需要在測(cè)量過程中隨時(shí)關(guān)注衛(wèi)星的信號(hào)情況；第二，測(cè)繪工程中，現(xiàn)場(chǎng)的障礙物會(huì)對(duì)測(cè)量工作造成不同程度的影響。這些障礙物主要會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)造成影響，因此在選擇流動(dòng)站點(diǎn)和基準(zhǔn)站點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格做到對(duì)工程項(xiàng)目障礙物存在情況的實(shí)地考察。

5 結(jié)語

GPS - RTK技術(shù)的發(fā)展，不斷降低著在工程上的應(yīng)用成本，同時(shí)提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，這對(duì)于保證工程施工的可靠性和穩(wěn)定性具有重要意義。當(dāng)前的RTK技術(shù)應(yīng)用會(huì)受到一定干擾因素的影響，但隨著電磁波等技術(shù)的不斷發(fā)展，影響因素將會(huì)不斷減少，從而擴(kuò)大GPS - RTK技術(shù)的應(yīng)用范圍。希望通過本文論述，為行業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)：

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