GPS-RTK測量技術特點及應用分析

馬 長 清

(湖南高速鐵路職業技術學院，湖南 衡陽 421002)

0 引言

近些年來，隨著我國國民經濟的穩定持續發展，工程建設的規模越來越大，質量要求也越來越高，相應的也促進了工程建設技術的快速進步，測量技術的自動化與智能化程度得到了極大提高，而且伴隨著新的測量測繪技術的誕生，工程測量精準度，工程建設的質量與安全保障都有了很大程度的提高，除此之外還使得工程建設在作業效率提高的基礎上，作業成本大幅度降低。

1 GPS-RTK技術介紹

GPS-RTK是一種基于載波相位觀測值進行實時動態定位的技術，該技術可以實時提供觀測點的定位數據，測量精度可以達到厘米級，其功能實現主要由GPS接收機、流動站、基準站以及實時差分軟件與數據鏈等部分組成。

實際應用過程中，首先選取精度較高的控制點布置GPS信號接收機作為測量基準站，然后根據基準站的實際情況以及測量廠區的地理位置、自然情況來確定流動站；當基準站與流動站確定好后，接收機將根據指令與衛星進行不斷聯測，并將采集到的定位數據通過無線電傳輸給流動站，流動站再將采集到的數據導入輔助軟件進行分析處理，最后就可以得到流動站的最終坐標及精度，完成作業任務(見圖1)。

2 GPS-RTK測量技術的特點分析

2.1 GPS-RTK技術的優勢分析

GPS-RTK測量技術是一種新型的測繪技術，該技術應用于工程建設中可以有效縮減測繪作業時間，大大提升測量精度，并且對自然環境的適應能力非常強。GPS-RTK技術的應用可以擺脫傳統主要靠人力用尺進行測量的時間限制，可以對測量目標進行實時測量，并且與衛星進行聯測，可以規避空間的限制，能夠適應各種復雜地形地貌的測量任務。GPS-RTK測繪技術的應用極少會受到地形條件的影響，有效測量區域面積較大，通過基準站獲得的坐標信息可以通過專業軟件自動進行數據處理，大大縮短了測繪作業時間，同時減少了人力投入，降低了測量成本。其次，GPS-RTK技術綜合利用多種先進技術，該技術的應用可以提高測繪數據準確性，將測量精度精確到厘米級，為工程建設安全提供保障。

2.2 GPS-RTK技術的缺陷

GPS-RTK技術在工程建設測繪中的應用可以顯著提升測量精度、更大范圍的在作業區域測量，規避時間與空間限制，降低測量投入，但在具體應用中仍然存在著一些缺點。缺點主要有以下幾個方面：

1)GPS-RTK技術的應用依靠與衛星聯測，所以該技術應用中可能會有聯測衛星數量不足的影響，造成采集數據出現假值。

2)特殊的天氣與氣候現象會影響RTK測量信號的傳播速度與質量，造成數據丟失。

3)在復雜環境下進行測量作業對測量中的參數設置以及設備的初始化要求比較高，一旦出現問題就會影響到最后的測量結果。

3 GPS-RTK技術在工程測量中的應用

GPS-RTK技術的應用范圍廣泛，在工程建設中的控制測量、碎部測量施工放樣以及用地測量等方面都可以發揮很大作用。下面將以某項實際工程為例，對GPS-RTK測量技術在工程放樣中的應用進行分析。

3.1 工程概況

該項目為某地級市中心區商住綜合體建筑，地下2層，地上34層，地上建筑最大高度為102.34 m，平面跨度最大長度為164.3 m，最大寬度為36.12 m，項目場區的地形地勢比較平坦，東面為市區主干路，其余南西北三面均為該區域的原有建筑(多層住宅樓與高層住宅樓以及商用建筑)，項目場區內沒有已知控制點，在項目四周較遠處有4個已知控制點分布。根據作業場區的綜合情況，利用全站儀進行放樣要建立控制網，對資金投入、人員投入以及作業時長要求高，因此經過考量后決定采用靈銳S86RTK進行放樣作業，建筑基坑挖掘作業已經完成，現在要進行基坑底定位樁基礎。

3.2 作業準備

選取適當位置布設基準站安裝接收機，同樣流動站接收機根據項目情況也進行系統設置，然后選擇3個已知控制點進行聯測，求得坐標轉換參數，然后進行初始化設置就可以進行測量作業了。為了保證測量結果的準確性，需要對第4個已知控制點進行測量，測量結果誤差控制到5 mm以內。

3.3 放樣作業

在坐標參數經過轉換的基礎上將放樣點的編號與坐標輸入到RTK手簿中，然后手簿就會自動顯示出放樣點的信息，導航中會顯示出放樣點位置并計算出導航數據，同時手簿上還會顯示出當前RTK天線位置與放樣點實際位置的偏移量,同時在手簿上顯示出RTK天線應移動的方向和距離。作業人員通過手簿上的導航移動流動站接收機,當導航中顯示流動站與放樣點位置重合時,流動站的實際位置就是得到的放樣點位置，即可在該位置埋樁標記，最后需要注意的是要做好資料的整理保存，將采集的實際坐標數據與設計坐標進行比對，避免出現差錯。

3.4 精度分析

為了檢驗該工程中GPS-RTK測量技術放樣的精度，我們會對4個放樣點之間的距離進行復測檢驗，并與施工設計的數據進行比對，比對結果見表1。

表1 全站儀復測比對表 m

根據GB 50026—2007工程測量規范中對于樁位放樣的要求(基礎樁位放樣中單排樁或群樁中的邊樁允許偏差為±10 mm、群樁允許偏差為±20 mm)。該項目利用GPS-RTK進行放樣的精度符合要求。

4 結語

GPS-RTK技術在工程建設中的廣泛應用，降低了測量作業難度，提高了作業效率，推動了工程建筑行業的發展。伴隨著科學技術的發展，GPS-RTK技術的測量精準度，數據傳輸速度及信號穩定性也會不斷提升，使GPS-RTK技術更好的服務于各行業的測量作業。