GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

譚毅鋒（中山市星月測繪工程有限公司，廣東 中山 528400）

GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

譚毅鋒
（中山市星月測繪工程有限公司，廣東 中山 528400）

本文詳細介紹了在工程測量過程中GPR-RTK技術(shù)的原理、特點以及作業(yè)流程，對測量過程中各種測量方法進行了詳細分析。

GPS-RTK技術(shù)；工程測量；質(zhì)量控制

一、GPS-RTK技術(shù)簡介

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，在建筑測量工作中GPR-RTK測量技術(shù)也日趨成熟，這主要是由于GPS-RTK技術(shù)在應(yīng)用過程中具備精度高、實時性、高效性等優(yōu)點，可以極大地提高施工測量質(zhì)量和精度。

1 GPS-RTK基本原理。GPS-RTK測量系統(tǒng)一般由GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和軟件系統(tǒng)三部分組成。

（1）基準站。雙頻GPS接收機；如果測區(qū)內(nèi)想要使用基準站的控制點，這就首先要進行設(shè)計，對RTK數(shù)據(jù)鏈的實際有效覆蓋半徑進行合理的分析。一般情況下，會在測區(qū)的中央位置上安置基準站，并且確保測區(qū)周圍沒有信號反射物、視野開闊。（2）流動站。雙頻GPS接收機、實時差分軟件系統(tǒng)；

2 GPS-RTK測量的作業(yè)流程

（1）收集控制資料。根據(jù)已有的工程資料來確定工程所需的資料定位，并且要對高等級的已知控制點進行定期檢查，從而確保收集資料的準確性。（2）基準站的設(shè)置。在大多數(shù)情況下不可以直接使用收集的已知控制點，因此要在測區(qū)內(nèi)設(shè)置多個加密控制點，將這些控制點作為基準站的位置。另外還要將接收機安裝在基準站上，為其配備有效的參數(shù)。（3）流動站的設(shè)置。在對GPS-RTK技術(shù)進行應(yīng)用過程中要確保流動站的建立，流動站可以以多種形式存在，也可以在不同地區(qū)，主要是為了實時監(jiān)測測量數(shù)據(jù)，并且要在流動站上安裝GPS接收機。（4）坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。在一般工程中，要選擇合適的獨立坐標系，然而借助GPS所測的坐標是wgs-84坐標系，這一坐標系不僅可以提供標準的參照體系，而且可以通過計算將坐標轉(zhuǎn)化為參數(shù)。如果該地區(qū)具有建立坐標系的條件就可以通過多種方式對現(xiàn)場進行監(jiān)測，在求出坐標系轉(zhuǎn)換參數(shù)后，還可以通過RTK設(shè)備中的測量控制器準確地計算出獨立坐標。（5）流動站測量定位。如果已經(jīng)將坐標轉(zhuǎn)換為參數(shù)之后，此時就要實時測量工程項目，同時還要開展放樣工作。

3 GPS-RTK 測量的技術(shù)特點

（1）在工程測量過程中使用GPSRTK測量技術(shù)可以更為直觀透明，并且可以實時監(jiān)測動態(tài)數(shù)據(jù)，還可以將動態(tài)數(shù)據(jù)做成三維實時動態(tài)放樣，這樣就可以提高測量精度。（2）測量時間短，在具備良好的測量環(huán)境時，可以在短時間內(nèi)準確地計算出三維坐標。（3）全天候作業(yè)。由于GPS-RTK測量技術(shù)在測量時只要能接收到4顆衛(wèi)星信號，那么就可以全天候的持續(xù)工作，不會耽誤測量數(shù)據(jù)的傳輸。（4）簡單的操作、較高的自動化、提高了工作效率。GPS-RTK測量已經(jīng)開始向著智能化的方向發(fā)展，并且觀測人員只需調(diào)整天線，接通電源之后就可以進行觀測。（5）無論地理位置如何復(fù)雜，都不會影響測量技術(shù)的實施。各基站之間都是相互獨立的，都可以單獨傳輸數(shù)據(jù)，不會受到外界因素的影響。

二、GPS-RTK 技術(shù)在工程測量中的實際應(yīng)用分析

目前隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，GPS-RTK測量技術(shù)也被普遍應(yīng)用，主要被用于水利、橋梁、道路、隧道燈工程項目的建設(shè)測量工作中。

1 普通控制測量。將GPS-RTK 技術(shù)應(yīng)用到普通控制測量中，可以連續(xù)測設(shè)加密控制點的三維坐標，并且也可以順利實現(xiàn)在局部地區(qū)使用全站儀來測量工程這一目的。

2 數(shù)字化地形圖測量。運用傳統(tǒng)測量技術(shù)時經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題，測量數(shù)據(jù)也不準確，但是數(shù)字化地形圖測量技術(shù)的出現(xiàn)就大大改變了這種狀況，可以減少測圖所需的控制點樹木，還可將單人坐標數(shù)據(jù)直接輸入到數(shù)字化軟件中，從而可以通過數(shù)字化軟件直接成圖，這樣就大大節(jié)省了測量時間，也提高了測量精度。

3 地籍測量。GPS-RTK技術(shù)可以對每一宗土地的權(quán)屬界址點的位置進行測定，并且將處理完的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GPS系統(tǒng)中，從而可以在第一時間獲得地籍圖。如果某些地帶的GPS信號不穩(wěn)定，此時要充分使用測距儀等工具來開展測量工作。

4 施工放樣測量。RTK 隨機軟件中的放樣功能是多種多樣的，其中包括了施工放樣測量點、直線、曲線。事先將設(shè)計好的點、線路要素輸入到測量控制器中，然后自動生成放樣點，確保整個放樣測量工作的順利完成。

5 縱、橫斷面測量。在對道路和橋梁進行測量時都會存在一個共性的問題，那就是存在縱橫斷面，傳統(tǒng)測量方法對這類縱橫斷面測量時存在諸多問題，需要事先對施工線路進行放樣工作，然后設(shè)置放樣點，如果采用GPS-RTK測量技術(shù)就不存在這些問題，只需要進行現(xiàn)場測繪就可以，大大提高的測量效率。

三、質(zhì)量影響因素及控制方案

1 受限因素

（1）受衛(wèi)星狀況的限制。建筑物、樹木等會遮擋衛(wèi)星信號，這就限制了其作業(yè)時間。（2）受天空環(huán)境的影響。衛(wèi)星在運行過程中容易受到天空環(huán)境因素的影響，尤其是在白天中午時，陽光強度過高，測量技術(shù)會受到電離層的干擾，所以在對工程項目進行測量時盡量不要選在這個時間段內(nèi)。（3）數(shù)據(jù)傳輸連容易被干擾，并且與標稱距離相比較，數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)淖鳂I(yè)半徑較小。障礙物會干擾數(shù)據(jù)鏈，因此在傳輸過程中會減弱信號，從而嚴重影響了測量的精度。所以在選擇基準站位置的時候，要選擇在測區(qū)中央的最高點，盡可能覆蓋更為廣闊的范圍。（4）初始化能力和所需時間問題。在我國很多山區(qū)都存在著信號不好的問題，如果在這些地區(qū)進行測量就很有可能受到信號的阻擋，導(dǎo)致失鎖和初始化丟失問題，所針對這些問題應(yīng)該加以改善。（5）精度和穩(wěn)定性問題。由于在測量過程中GPS-RTK技術(shù)容易受到諸多因素的限制，這也就導(dǎo)致該技術(shù)在測量時的精度不準確，所以應(yīng)該盡量選擇精度和穩(wěn)定性好的機型對工程項目進行測量。

2 測量成果的質(zhì)量控制

在工程測量結(jié)果中會出現(xiàn)一系列質(zhì)量問題，從這些問題出發(fā)尋找控制質(zhì)量的方法。其中主要的方法如下：（1）在選擇機型的時候，要考慮其精度以及穩(wěn)定性，避免由于機器性能不好而帶來的質(zhì)量問題。（2）已知點檢核比較法。通過使用靜態(tài)GPS來測出多余控制點，該測量方法具有可靠性，然而卻限制了受控制點的數(shù)目。

[1]李建平，余元軍.GPS測繪技術(shù)在測量中的應(yīng)用[J].西部探礦工程，2008.

P228

A