GPS-RTK技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用

趙文

摘? 要：測(cè)繪新技術(shù)的出現(xiàn)克服了傳統(tǒng)野外測(cè)繪作業(yè)存在的問(wèn)題及缺陷，符合當(dāng)前我國(guó)測(cè)繪市場(chǎng)的發(fā)展需求。GPS-RTK技術(shù)作為GPS新型測(cè)量技術(shù)的一種，顯著地提高了數(shù)據(jù)處理水平及測(cè)量效率，但也存在一定的誤差，如用戶接受設(shè)備誤差以及基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換站誤差等。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)GPS-RTK技術(shù)在測(cè)量、測(cè)繪工程中的應(yīng)用提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù);測(cè)量、測(cè)繪工程;應(yīng)用分析

引言

GPS-RTK因其能夠?qū)λ谖恢萌S坐標(biāo)予以實(shí)時(shí)定位，所以能夠廣泛地應(yīng)用于點(diǎn)位及中樁測(cè)量、實(shí)地實(shí)時(shí)放樣等工程中。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中具有高效率、快速以及不受周?chē)鞖猸h(huán)境、通視等各類條件的限制，所以當(dāng)前在隧道、路線及橋梁等工程勘察中得到非常廣泛的應(yīng)用。

1、GPS-RTK技術(shù)

1.1工作原理

放置在基準(zhǔn)站上的接收器連續(xù)觀察所有可見(jiàn)的GPS衛(wèi)星，并觀察它們，通過(guò)無(wú)線傳輸設(shè)備（也稱為數(shù)據(jù)鏈）實(shí)時(shí)發(fā)送到用戶觀測(cè)站（移動(dòng)臺(tái)）。在用戶觀測(cè)站，GPS接收器接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，無(wú)線接收設(shè)備，接收從基準(zhǔn)站發(fā)送的觀測(cè)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對(duì)位置原理實(shí)時(shí)解釋和顯示用戶工作站的三維坐標(biāo)及其精度。在應(yīng)用程序期間，您可以獲得很多好處，包括快速位置、強(qiáng)大的機(jī)密性和強(qiáng)大的外部抗干擾能力。

1.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)

GPS-RTK技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）為項(xiàng)目管理工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的測(cè)量依據(jù)，保證測(cè)量、測(cè)繪工作的順利開(kāi)展。（2）在現(xiàn)代城市不斷發(fā)展的過(guò)程中，它可以滿足大建筑面積、多點(diǎn)、快速度的特點(diǎn)。同時(shí)，測(cè)量結(jié)果精度高，測(cè)量操作方便，可以為城市的發(fā)展提供有力的支持。（3）傳統(tǒng)的測(cè)量工作在發(fā)展過(guò)程中需要大量的人的配合，而采用GPS-RTK技術(shù)可以有效地降低對(duì)物質(zhì)資源和人力資源的需求，更好地完成相應(yīng)的測(cè)繪工作。

2、測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3S技術(shù)的大范圍使用更是顯現(xiàn)出信測(cè)繪技術(shù)的實(shí)用性和科學(xué)性，這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)于測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用，這也就使得測(cè)繪工作的準(zhǔn)確性得到了一定的提高。技術(shù)的提高帶來(lái)的成效顯著，測(cè)繪工作中所需要的工作人員呈現(xiàn)減少的態(tài)勢(shì)，在提高測(cè)呈精準(zhǔn)性和有效性的同時(shí)，更解放了人力。以前的測(cè)繪技術(shù)非常依賴幾何或三角測(cè)量，缺陷較明顯。首先，測(cè)繪工作需要很多人力物力，工作壓力大;其次，環(huán)境因素較為復(fù)雜，沒(méi)有辦法精確測(cè)試，這些都不利于精確測(cè)繪。此外，以前的技術(shù)沒(méi)有依賴現(xiàn)代化的技術(shù)手段，不方便收集處理傳輸數(shù)據(jù)以及繪圖等，因此，以前的測(cè)量技術(shù)工作效率很低，無(wú)法適應(yīng)時(shí)代的腳步，測(cè)量工程不穩(wěn)定。以前應(yīng)用測(cè)量技術(shù)還要多方面員工一起協(xié)調(diào)合作，與比較新的測(cè)量技術(shù)相比，需要耗費(fèi)大量人力，地質(zhì)測(cè)量的工作效率低，還增加了測(cè)量費(fèi)用和測(cè)繪的不確定性。

3、GPS-RTK技術(shù)在測(cè)量、測(cè)繪工程中的應(yīng)用和措施

3.1提高GPS-RTK進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)精度措施

（1）提高GPS-RTK測(cè)量過(guò)程精度在進(jìn)行GPS-RTK測(cè)量前，對(duì)觀測(cè)歷元數(shù)量與測(cè)量精度之間的關(guān)系進(jìn)行了大量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著觀測(cè)歷元數(shù)的增加，GPS-RTK測(cè)量數(shù)據(jù)的精度在不斷提高。當(dāng)觀測(cè)歷元個(gè)數(shù)為20個(gè)時(shí)是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，此時(shí)測(cè)量精度尤為明顯，平面內(nèi)符合精度為5mm，高程內(nèi)符合精度為9mm。當(dāng)觀測(cè)歷元個(gè)數(shù)達(dá)50個(gè)后，測(cè)量數(shù)據(jù)精度變化不大，處于較為平緩的狀態(tài)。綜合精度及測(cè)量效率等因素，本次GPS-RTK測(cè)試確定每測(cè)點(diǎn)觀測(cè)20個(gè)歷元。（2）提高觀測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的準(zhǔn)確性。當(dāng)前采用GPS-RTK技術(shù)測(cè)量獲得數(shù)據(jù)為WGS-84坐標(biāo)系數(shù)據(jù)，必須要將其轉(zhuǎn)換為我國(guó)地質(zhì)測(cè)繪常用的西安80坐標(biāo)系。采用不同的轉(zhuǎn)化方法所得到的數(shù)據(jù)精度是不同的，經(jīng)對(duì)比分析，本次測(cè)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換采用“七參數(shù)”轉(zhuǎn)化法。基于所采用的公共點(diǎn)坐標(biāo)誤差的存在，求得的轉(zhuǎn)換參數(shù)隨即也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響誤差，因此必須確定精度高、分布均勻的公共點(diǎn)，從而提高轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度，只有這樣才能更好的為測(cè)繪工作提供精準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)樣品。

3.2GPS-RTK的實(shí)際應(yīng)用

與傳統(tǒng)的全站儀相比，GPS-RTK技術(shù)具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)為：第一，控制測(cè)量。可針對(duì)高精度測(cè)量要求開(kāi)展測(cè)量工作，能夠?qū)崟r(shí)獲得定位結(jié)果及精度，從而提高測(cè)量效率，為具體的測(cè)繪工作打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)字基礎(chǔ)。第二，礦山測(cè)繪。該技術(shù)可有效降低如地形地勢(shì)等外界環(huán)境的干擾，提高測(cè)繪準(zhǔn)確性。第三，鐵路測(cè)繪。可用于鐵路整體勘測(cè)及測(cè)量放樣，如應(yīng)用于大比例地形圖繪制及鐵路邊坡放樣。第四，航跡測(cè)繪。該種技術(shù)在測(cè)量中不會(huì)受到湍急水流的影響，節(jié)省較大人力物力，確保測(cè)量人員安全及測(cè)繪工作的穩(wěn)定性。第五，施工放樣。利用電子信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，不會(huì)受到周?chē)缃ㄖ趽醯拳h(huán)境的影響。第六，公路建設(shè)。在地基沉降測(cè)量以及放樣中的應(yīng)用可提高測(cè)量準(zhǔn)確性與高效性，保證工程質(zhì)量。

3.3碎部測(cè)繪

隨著對(duì)GPS-RTK技術(shù)的研究繼續(xù)進(jìn)行，該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)入了比較成熟的階段，合理地應(yīng)用于其他工作，應(yīng)用效果也得到了相關(guān)人士的認(rèn)可。GPS-RTK技術(shù)在破碎測(cè)繪中有很大的優(yōu)勢(shì)。工程測(cè)繪采用的現(xiàn)有測(cè)量方法不僅有很多步驟，還會(huì)受到多種外部因素的影響，短期內(nèi)不會(huì)取得好結(jié)果。請(qǐng)勿使用GPS-RTK技術(shù)在實(shí)際測(cè)量中放置控制點(diǎn)。工作人員在工作時(shí)攜帶設(shè)備，可以在需要觀察的位置進(jìn)行測(cè)量，然后，您可以套用對(duì)映軟體，以精確地處理相應(yīng)的圖面，用以進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)繪，從而降低實(shí)際測(cè)量工作的難度，提高測(cè)繪質(zhì)量。表明，適當(dāng)應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)可以提高破碎測(cè)量工作的效率，提高項(xiàng)目測(cè)繪效果。

結(jié)束語(yǔ)

總之，測(cè)繪技術(shù)正在廣泛應(yīng)用，累積了不少熟經(jīng)驗(yàn)，有利于未來(lái)發(fā)展新型測(cè)繪技術(shù)。熟練應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，并不是一蹴而就的，需要不斷通過(guò)具體操作積累經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)發(fā)揮測(cè)繪新技術(shù)的自動(dòng)化與數(shù)字化優(yōu)勢(shì)，將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于工程測(cè)量之中是可行的，測(cè)量精度也達(dá)到要求。GPS-RTK技術(shù)具有的簡(jiǎn)便、快捷性為其推廣應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)測(cè)繪工程長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展。

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