關(guān)于GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用思考

周文兵

摘 要： 隨著社會(huì)的發(fā)展，無(wú)論是土地開(kāi)發(fā)管理、礦山的開(kāi)采設(shè)計(jì)或者是水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)等領(lǐng)域?qū)y(cè)量的精度和測(cè)量工作效率的要求越來(lái)越高。工程項(xiàng)目在正式開(kāi)始建設(shè)之前，需要先對(duì)工程區(qū)域、橋梁結(jié)構(gòu)以及地質(zhì)條件進(jìn)行測(cè)量，以此來(lái)促進(jìn)工程建設(shè)的順利進(jìn)行，測(cè)量工作主要包含著工程的定線測(cè)量、地形測(cè)繪、放樣以及施工管理等工作，通過(guò)應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)可以有效提高工程測(cè)量結(jié)果的精確度，滿足當(dāng)前的工程測(cè)量工作的要求。本文就關(guān)于GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞： GPS-RTK技術(shù);工程測(cè)量;應(yīng)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】P228???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A???? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）17-0124-01

引言：近些年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，工程建設(shè)的規(guī)模越來(lái)越大，質(zhì)量要求也越來(lái)越高，相應(yīng)的也促進(jìn)了工程建設(shè)技術(shù)的快速進(jìn)步，測(cè)量技術(shù)的自動(dòng)化與智能化程度得到了極大提高，而且伴隨著新的測(cè)量測(cè)繪技術(shù)的誕生，工程測(cè)量精準(zhǔn)度，工程建設(shè)的質(zhì)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(shè)在作業(yè)效率提高的基礎(chǔ)上，作業(yè)成本大幅度降低。

1 GPS-RTK測(cè)量技術(shù)

GPS-RTK測(cè)量技術(shù)又稱為載波相位差分技術(shù)，該系統(tǒng)由RTK信號(hào)接收、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸與處理系統(tǒng)三個(gè)部分組成。RTK技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中主要是通過(guò)基準(zhǔn)站發(fā)出相位差分GPS的改正數(shù)，流動(dòng)站主要功能在于接收成功后對(duì)相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果予以改正，從而提高定位的準(zhǔn)確性。RTK技術(shù)的工作原理是在基準(zhǔn)站放置一臺(tái)接收機(jī)，并在流動(dòng)站上安裝一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)。于同一時(shí)間內(nèi)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站共同接收由一個(gè)GPS衛(wèi)星所發(fā)射的信號(hào)，然后將獲得信息與基準(zhǔn)站獲取的觀測(cè)值對(duì)比，便可獲取經(jīng)GPS差分改正后數(shù)值，通過(guò)無(wú)線電臺(tái)改正值會(huì)傳輸至流動(dòng)站，針對(duì)GPS觀測(cè)值流動(dòng)站可對(duì)其予以精化處理，最終便可獲得流動(dòng)站準(zhǔn)確位置坐標(biāo)。

2 GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

GPS-RTK測(cè)量技術(shù)是一種新型的測(cè)繪技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)中可以有效縮減測(cè)繪作業(yè)時(shí)間，大大提升測(cè)量精度，并且對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)能力非常強(qiáng)。GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用可以擺脫傳統(tǒng)主要靠人力用尺進(jìn)行測(cè)量的時(shí)間限制，可以對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并且與衛(wèi)星進(jìn)行聯(lián)測(cè)，可以規(guī)避空間的限制，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜地形地貌的測(cè)量任務(wù)。GPS-RTK測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用極少會(huì)受到地形條件的影響，有效測(cè)量區(qū)域面積較大，通過(guò)基準(zhǔn)站獲得的坐標(biāo)信息可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，大大縮短了測(cè)繪作業(yè)時(shí)間，同時(shí)減少了人力投入，降低了測(cè)量成本。其次，GPS-RTK技術(shù)綜合利用多種先進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用可以提高測(cè)繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，將測(cè)量精度精確到厘米級(jí)，為工程建設(shè)安全提供保障。

3 GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 控制測(cè)量

在控制測(cè)量工作中的應(yīng)用如下：

（1）GPS控制測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)工作。①測(cè)量人員需要全面了解測(cè)量區(qū)域的范圍、地理?xiàng)l件以及現(xiàn)有的控制點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行GPS點(diǎn)的選擇和布局;②在進(jìn)行GPS定位選擇工作中，測(cè)量人員需要將觀測(cè)點(diǎn)建立在視野較寬的區(qū)域范圍內(nèi)，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，視場(chǎng)中的障礙物的高度角不能超過(guò)15°，且附近也不能有反射衛(wèi)星信號(hào)較強(qiáng)的物體，例如大型的建筑物等。（2）GPS現(xiàn)場(chǎng)的觀測(cè)和數(shù)據(jù)的處理。GPS-RTK技術(shù)和我國(guó)傳統(tǒng)的工程測(cè)量技術(shù)相比較具有較大的不同，測(cè)量人員在實(shí)際的控制測(cè)量過(guò)程中，需要先進(jìn)行天線的放置，將其放置在三腳架上，并保證水平居中，然后再進(jìn)行開(kāi)機(jī)觀測(cè)，做好相應(yīng)的觀測(cè)記錄，其記錄方式一般有兩種，GPS接收機(jī)自動(dòng)記錄并存儲(chǔ)和GPS測(cè)量手簿存儲(chǔ)。

3.2 GPS信號(hào)接收

系統(tǒng)中的基準(zhǔn)站以及流動(dòng)站都會(huì)通過(guò)GPS接收機(jī)或者是無(wú)線電通信接收設(shè)備接收到GPS所傳輸?shù)男盘?hào)數(shù)據(jù)。基準(zhǔn)站接收GPS信號(hào)以及基準(zhǔn)站參數(shù)，然后通過(guò)電臺(tái)發(fā)射出所觀測(cè)到的坐標(biāo)及高程數(shù)據(jù)到流動(dòng)站。流動(dòng)站同樣也會(huì)接收流動(dòng)站參數(shù)以及GPS信號(hào).

3.3 數(shù)據(jù)收集工作

首先，測(cè)量人員需要加強(qiáng)對(duì)已經(jīng)獲得的控制點(diǎn)的分析，根據(jù)控制點(diǎn)結(jié)果來(lái)進(jìn)行地形測(cè)量;其次，測(cè)量人員需要保證外部無(wú)線電臺(tái)和基站的覆蓋范圍可以達(dá)到10km，以此來(lái)保證測(cè)量工作的精度;最后，測(cè)量人員在正式開(kāi)始工程測(cè)量之前需要先進(jìn)行流動(dòng)站的校準(zhǔn)，將其測(cè)量精度控制在厘米級(jí)，并利用RTK控制測(cè)量誤差。

3.4 參數(shù)轉(zhuǎn)換

流動(dòng)站接收到基準(zhǔn)站傳來(lái)的坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)，以及自身接收的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將會(huì)對(duì)兩站之間的實(shí)時(shí)基線進(jìn)行解算，然后求出流動(dòng)站的實(shí)時(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換參數(shù)，最后進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換形成流動(dòng)站格網(wǎng)坐標(biāo)。

3.5 數(shù)字地形圖的測(cè)量

測(cè)量人員通過(guò)應(yīng)用 GPS-RTK 技術(shù)，還可以進(jìn)行數(shù)字地形圖的測(cè)量，在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，所需要的控制點(diǎn)的數(shù)量一般較少，可以有效的彌補(bǔ)我國(guó)傳統(tǒng)的工程測(cè)量技術(shù)在測(cè)量過(guò)程中的缺點(diǎn)，只需要獲取采集點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)到相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件中，就可以得到測(cè)量人員所需要的地形圖，且繪圖的效率和質(zhì)量都較高，在環(huán)境較為復(fù)雜的區(qū)域也可以進(jìn)行工程測(cè)量。

4 GPS-RTK的實(shí)際應(yīng)用

GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在測(cè)量工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用，如房地產(chǎn)測(cè)量、地基測(cè)量、地形測(cè)量、建筑測(cè)量、面積測(cè)量，同時(shí)還可用于地下管線、道路、輸電線路及油氣管線的放樣測(cè)量等。與傳統(tǒng)的全站儀相比，GPS-RTK測(cè)量技術(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。第二，礦山測(cè)量。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)量準(zhǔn)確性。第三，鐵路測(cè)量。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)量。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。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。

結(jié)語(yǔ)：GPS-RTK技術(shù)在工程建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，降低了測(cè)量作業(yè)難度，提高了作業(yè)效率，推動(dòng)了工程建筑行業(yè)的發(fā)展。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS-RTK技術(shù)的測(cè)量精準(zhǔn)度，數(shù)據(jù)傳輸速度及信號(hào)穩(wěn)定性也會(huì)不斷提升，使GPS-RTK技術(shù)更好的服務(wù)于各行業(yè)的測(cè)量作業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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