GPSRTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用研究

寧瑤 鄒桃

摘 ?要：文章分析了GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在控制測(cè)量、地形測(cè)量、施工放樣和變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，論述了GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在實(shí)際工程案例中的具體應(yīng)用，期望對(duì)提高測(cè)量精度和效率有所幫助。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK測(cè)量技術(shù);控制測(cè)量;地形測(cè)量;施工放樣;變形監(jiān)測(cè)

在工程測(cè)量領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的測(cè)量方式對(duì)測(cè)區(qū)環(huán)境要求限制多，易受外界因素干擾降低測(cè)量結(jié)果的精確度。GPS-RTK測(cè)量技術(shù)是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量技術(shù)，具備測(cè)量效率高、操作簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)，可在短時(shí)間內(nèi)獲取高精度坐標(biāo)數(shù)據(jù)，適用于復(fù)雜環(huán)境下的測(cè)量作業(yè)。為此，在工程測(cè)量領(lǐng)域中要積極推廣應(yīng)用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)。

1 GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1控制測(cè)量精度高

隨著建筑工程的發(fā)展，工程測(cè)量對(duì)控制測(cè)量的精度要求越來越高，這就使得以三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)為主的常規(guī)控制測(cè)量技術(shù)已經(jīng)難以滿足工程測(cè)量的要求。常規(guī)控制測(cè)量技術(shù)對(duì)相鄰控制點(diǎn)、導(dǎo)線長(zhǎng)度、圖形等方面的限制條件較多，一旦導(dǎo)線解算未能達(dá)到精度要求，就會(huì)增大測(cè)量誤差。而GPS-RTK測(cè)量技術(shù)可彌補(bǔ)常規(guī)控制測(cè)量的缺陷，該技術(shù)不需要相鄰控制點(diǎn)之間通視，并且對(duì)控制點(diǎn)之間的邊長(zhǎng)和圖形無條件約束，能夠保證控制測(cè)量精度到達(dá)工程測(cè)量要求。

1.2地形測(cè)量效率高

布設(shè)圖根控制網(wǎng)是傳統(tǒng)地形測(cè)量中的一項(xiàng)重要工作，而應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)可省略這項(xiàng)工作，直接測(cè)量地物地貌特征點(diǎn)。在地形測(cè)量中，應(yīng)用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)可實(shí)時(shí)測(cè)量坐標(biāo)和高程，自動(dòng)化采集點(diǎn)位，并利用專業(yè)測(cè)圖軟件可實(shí)時(shí)成圖，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)測(cè)、漏測(cè)，幫助測(cè)量人員查缺補(bǔ)漏，保證測(cè)量工作質(zhì)量。在建筑項(xiàng)目用地勘測(cè)定界測(cè)量中，應(yīng)用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)可快速測(cè)定用地范圍、界止等信息，短時(shí)間內(nèi)計(jì)算出用地面積，與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比提高了地形測(cè)量的效率。

1.3施工放樣簡(jiǎn)便

在傳統(tǒng)的施工放樣中，一般需要2-3名工作人員共同配合完成作業(yè)，所采取的方法是經(jīng)緯儀+鋼尺，如果受測(cè)區(qū)的地物地貌較為復(fù)雜，導(dǎo)致測(cè)量點(diǎn)之間無法通視，則會(huì)降低施工放樣的精度。而將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用到施工放樣中，可直接將線路參數(shù)輸入電子手簿中，根據(jù)屏幕指示進(jìn)行放樣，提高外業(yè)放樣效率。同時(shí)，GPS-RTK測(cè)量技術(shù)只需一名測(cè)量人員即可完成放樣，降低了施工放樣作業(yè)所耗費(fèi)的人力、物力。

1.4變形監(jiān)測(cè)成本低

GPS靜態(tài)測(cè)量、全站儀測(cè)量是建筑工程變形測(cè)量的常用方法。其中，全站儀測(cè)量對(duì)客觀環(huán)境的限制條件較多，一旦遇到惡劣天氣、復(fù)雜地形等作業(yè)環(huán)境，則會(huì)嚴(yán)重影響工作效率;GPS靜態(tài)測(cè)量的單點(diǎn)測(cè)量時(shí)長(zhǎng)通常不小于40min，如果測(cè)量點(diǎn)數(shù)較多，勢(shì)必會(huì)延長(zhǎng)測(cè)量作業(yè)時(shí)間，耗費(fèi)更多的成本，降低變形監(jiān)測(cè)效率。與上述兩種常用測(cè)量方法相比，將GPS-RTK測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到變形監(jiān)測(cè)中，可在保證測(cè)量精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，提高測(cè)量效率，降低測(cè)量成本，快速獲取變形監(jiān)測(cè)信息。當(dāng)前，GPS-RTK測(cè)量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高層建筑物、大型橋梁的變形監(jiān)測(cè)中，取得了良好的應(yīng)用效果。

2 GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用

某市某擬建公路工程全長(zhǎng)6.1km，無橋梁涵洞，采用雙向兩車道設(shè)計(jì)，道路等級(jí)為四級(jí)公路。擬建公路的兩側(cè)分布著商業(yè)樓、住宅小組以及在建工程，導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)之間無法滿足通視條件，加之工程工期較緊，所以在本工程的地形測(cè)量中采用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)，具體應(yīng)用如下：

2.1建立平面控制網(wǎng)

在測(cè)區(qū)采用GPS靜態(tài)測(cè)量技術(shù)建立平面控制網(wǎng)，基于1954北京坐標(biāo)系對(duì)三等以上平面起算點(diǎn)聯(lián)測(cè)6個(gè)，在公路邊線兩側(cè)布設(shè)加密控制點(diǎn)，共布設(shè)8個(gè)，保證加密控制點(diǎn)之間的距離為600m。在考慮投影變形因素的基礎(chǔ)上，利用GPS靜態(tài)測(cè)量技術(shù)測(cè)出加密控制點(diǎn)的坐標(biāo)。在測(cè)區(qū)基于1956黃海高程系選取高程起算點(diǎn)9個(gè)，采用Ashtech Z-Xtreme雙頻接收機(jī)靜態(tài)觀測(cè)控制網(wǎng)，測(cè)量控制點(diǎn)的高程，以確保平面精度和高程精度滿足測(cè)量要求。

2.2控制網(wǎng)結(jié)果分析

對(duì)比分析控制網(wǎng)平差結(jié)果與公共點(diǎn)，查看GPS-RTK測(cè)量中是否存在較大誤差，并作出調(diào)整。具體步驟如下：①聯(lián)測(cè)四個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)和GPS點(diǎn)，檢查GPS點(diǎn)的水準(zhǔn)高程和起算三角點(diǎn)高程，查看是否存在個(gè)別點(diǎn)符合不良的情況;②合理選擇起算點(diǎn)，充分考慮控制點(diǎn)分布情況、道路走向等因素，確定起算點(diǎn)的個(gè)數(shù);③比較分析每一段平差與上一段平差的公共點(diǎn)，及時(shí)調(diào)整誤差，確保誤差在允許范圍內(nèi)。

2.3檢驗(yàn)測(cè)量成果

本工程地形測(cè)量中，采用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量成果與靜態(tài)觀測(cè)結(jié)果的較差在-6mm與5mm之間，最大值為-6mm，滿足工程測(cè)量精度要求，說明在地形測(cè)量中可應(yīng)用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)。

2.4應(yīng)用注意事項(xiàng)

為了保證本工程應(yīng)用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)得出測(cè)量結(jié)果的可靠性，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：①在地形測(cè)量之前，查明測(cè)區(qū)是否存在GPS盲區(qū)，若存在盲區(qū)，則要確定盲區(qū)的分布時(shí)段和時(shí)長(zhǎng)，在測(cè)量時(shí)盡量規(guī)避該時(shí)間段，以免因GPS信號(hào)減弱而影響測(cè)量結(jié)果的精度。②在本工程的所在區(qū)域，每天12點(diǎn)至13點(diǎn)40分之間的電離層對(duì)GPS信號(hào)的影響程度較大，所以在應(yīng)用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)時(shí)應(yīng)盡量規(guī)避這一時(shí)間段。③在本工程地形測(cè)量中，要選擇空通視條件好的控制點(diǎn)，合理布設(shè)控制網(wǎng)，盡量避開高大建筑物和山體，以保證測(cè)量精度。

結(jié)論：

總而言之，GPS-RTK測(cè)量技術(shù)能夠在保證測(cè)量精度的前提下彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的弊端，在提高測(cè)量效率、降低測(cè)量成本、縮短測(cè)量時(shí)間等方面發(fā)揮出巨大優(yōu)勢(shì)。在測(cè)量領(lǐng)域中，要合理應(yīng)用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地形測(cè)量、施工放樣、變形監(jiān)測(cè)等作業(yè)，并逐步擴(kuò)大GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍，不斷提高數(shù)字化測(cè)量水平。

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