GPS RTK在工程測(cè)量中的應(yīng)用

趙國(guó)林，趙 巍，吳歲寒

（1.吉林通化市勘測(cè)設(shè)計(jì)院，吉林通化 134000;2.吉林通化市基礎(chǔ)地理信息中心，吉林通化 134000;3.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080）

1 GPS RTK測(cè)量原理

GPS RTK是用GPS信號(hào)實(shí)時(shí)地測(cè)得相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的用戶天線之間的狀態(tài)參數(shù)，進(jìn)行解算，求得空間任意一點(diǎn)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。

2 GPS RTK測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)

2.1 定位精度高

動(dòng)態(tài)RTK測(cè)量的定位精度為5 mm+1 ppm，并且不隨距離的變化而變化。只要信號(hào)好，在標(biāo)稱的有效距離范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，都可以滿足定位精度。它的誤差不累積，不象常規(guī)測(cè)量?jī)x器那樣，每點(diǎn)的定位精度要進(jìn)行總體平差，而存在誤差累積的問(wèn)題。

2.2 測(cè)站之間無(wú)需通視

GPS RTK測(cè)量打破了常規(guī)的測(cè)量方法，只要基準(zhǔn)站開(kāi)闊，能接收衛(wèi)星信號(hào)，并把基準(zhǔn)站的信息能發(fā)射出去，而移動(dòng)站能接收到衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)信息，就能完成空間定位，各測(cè)站之間無(wú)需通視。

2.3 全天侯、時(shí)時(shí)顯示三維坐標(biāo)

GPS RTK最大的優(yōu)點(diǎn)是，全天侯，24 h定位，并且在手簿上時(shí)時(shí)顯示三維坐標(biāo)。這樣，它不受時(shí)間的限制，在任何地點(diǎn)、任何位置，只要有接收信號(hào)就可以定位，具有定位快、求解坐標(biāo)準(zhǔn)確、時(shí)時(shí)提供三維坐標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)須傳統(tǒng)方式觀測(cè)完所有的點(diǎn)之后才能進(jìn)行解算，這樣為測(cè)量工作帶來(lái)了更大的方便，也更快捷的提供了坐標(biāo)。

2.4 操作簡(jiǎn)便

GPS RTK操作簡(jiǎn)單，全中文界面。只要懂測(cè)量知識(shí)的人都可以操作，只要簡(jiǎn)單的將天線對(duì)中整平，輸入天線高程，按存儲(chǔ)，送入點(diǎn)名就可以了，并且內(nèi)業(yè)上只要輸出測(cè)量成果就行了。

3 GPS RTK定位技術(shù)在測(cè)量中的應(yīng)用

近年來(lái)，不少測(cè)繪生產(chǎn)部門，在GPS的應(yīng)用上做了大量的工作，其主要目的是：研究GPS的平面精度和高程精度，這些科研成果已應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。

黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院在平原地區(qū)應(yīng)用GPS測(cè)量獲得了良好的效果。在2009年千億斤糧食工程測(cè)量中，又得到了良好的應(yīng)用。這次測(cè)量是30 km條帶地形并且加測(cè)橫斷面。用6臺(tái)中海達(dá)雙頻GPS V8進(jìn)行布控制網(wǎng)，用5臺(tái)RTK進(jìn)行地形測(cè)量和橫斷面測(cè)量，只用一周的時(shí)間，就完成了常規(guī)方法3周的工作量。而且人員投入少，為單位節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力。用RTK進(jìn)行的圖根控制和中樁放樣，平面精度和高程精度都能滿足圖根導(dǎo)線的規(guī)范要求。在檢測(cè)的57個(gè)控制點(diǎn)中，平面點(diǎn)位誤差大約集中在6 mm左右，其中5～7 mm的有51個(gè)，＜5 mm的有4個(gè)，最小的為1.7 mm，＞7 mm的有2個(gè)，最大的為9.3 mm。《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》規(guī)定，圖根電磁波測(cè)距導(dǎo)線的坐標(biāo)閉合差為圖上0.4 mm，在1∶1 000的地形圖中實(shí)際閉合差就是400 mm，滿足精度要求。而高程精度在57個(gè)控制點(diǎn)中，高程大約集中在5 mm左右，其中4～6 mm的有48個(gè)，＜4 mm的有5個(gè)，最小的為1.34 mm，＞6 mm的有4個(gè)，最大的為9.9 mm，計(jì)算求得中誤差為±57mm?！端姽こ虦y(cè)量規(guī)范》規(guī)定，最后一次加密的高程控制點(diǎn)（圖根高程控制）對(duì)鄰近基本高程控制點(diǎn)的高程中誤差不得大于±h/10（h為測(cè)圖等高距）。顯然，GPS RTK在圖根導(dǎo)線和中樁放樣中能夠滿足測(cè)量精度。

4 結(jié)語(yǔ)

1）在條件允許的情況下，用GPS RTK進(jìn)行測(cè)量，可以提高工作效率。

2）在平坦地區(qū)、信號(hào)好的情況下，利用GPS RTK測(cè)量，可以達(dá)到圖根控制點(diǎn)的平面精度和高程精度。

3）GPS RTK儀器選用精度不要低于基線精度5 mm+1 ppm、高程精度10 mm+2 ppm，性能較為穩(wěn)定且受外界環(huán)境因素影響小的GPS。

4）外業(yè)測(cè)量過(guò)程中，要經(jīng)常性的連測(cè)一些已知點(diǎn)，隨時(shí)進(jìn)行平面和高程比較，以免電離層甚至氣侯等不確定因素引起信號(hào)不穩(wěn)定而帶來(lái)的數(shù)據(jù)粗差。

[1]許兆華，李紅，劉文.GPSRTK技術(shù)在依蘭丹青河電站測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 黑龍江水利科技，2007，35（5）：200.

[2]水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.SL197-97水利水電工程測(cè)量規(guī)范[S].北京：中國(guó)水利水電出版社，1997.