應用GPSRTK技術的城市工程測量方法探究

翟偉光 楊春雷

[摘要]文章首先對GPSRTK技術進行概述，并指出了GPSRTK技術的工作流程，最后探討分析了應用GPSRTK技術的城市工程測量方法，以供相關人士參考。

[關鍵詞]GPSRTK 城市測量 應用

[中圖分類號] P271 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-151-1

1 GPSRTK技術概述

1.1 GPS技術

GlobalPositioningSystem的縮寫即為GPS，便是全球定位系統(tǒng)，它利用衛(wèi)星來完成信號發(fā)送和接收，精密準確的確定使用者所在位置坐標、導航、時間，實現(xiàn)全球定位。在電子時代，地球已經變成了小村莊，GPS技術縮小了人與人之間距離，也使兩點之間的路程顯得近在咫尺。隨著微電子技術GIS技術的卓越進展，GPS技術日趨成熟，已經擁有連續(xù)性、精度高、自動化、多功能、效益高、平民化等顯著特點，被官方和民眾普遍應用在交通導航、航空攝影、野外施工、城市測量等工作中，它在城市測繪中的功能為測繪領域帶來技術革命。

1.2 RTK技術

即使是即應發(fā)展較先進的GPS技術，也要不斷變革創(chuàng)新，RTK（RealTimeKinematic）技術就是技術人員開發(fā)出來的新型技術，它將GPS測量技術與數(shù)據(jù)傳輸相結合，構成了實時定位技術，主要由基準站和流動站兩部分。RTK技術利用2臺以上GPS接收機同時接收衛(wèi)星信號，安置在已知坐標點上的一臺接收機為基準站A，另一臺為流動站B，用來測定未知點的坐標。因為A具有準確位置，可以求出它到衛(wèi)星距離改正數(shù)并發(fā)送給B，B根據(jù)改正數(shù)來完善其定位結果、高程、和精度指標從而提高精度，并且加快定位速度，提高測量精度。

1.3 GPSRTK技術工作原理

隨著GPS全球定位系統(tǒng)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，傳統(tǒng)測量方式有了比較大的改變，也為實現(xiàn)高效率的測量作業(yè)和高精度的測量要求提供了技術基礎。RTK即動態(tài)實時定位技術，可以實現(xiàn)規(guī)定坐標系下的控制點三維坐標實時觀測。精度要求比較高的GPS測量技術需要使用載波相位觀測值，而RTK技術所采用的觀測基礎就是載波相位觀測值，同時GPSRTK技術也是一種實時定位技術，觀測時間大大減少，使測量實施的效率有了較大的提高，有效降低了測量工程的成本。GPSRTK的組成部分主要包括GPS接收機、基準站、流動站、實時差分軟件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)鏈等。具體操作時要首先選擇點位精度比較高的GPS控制點作為測量作業(yè)實施的基準點，然后經過一點時間的觀測，得到基準站的差分改正信息，將差分改正信息通過數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)搅鲃诱镜慕邮諜C上，結合流動站的所測坐標，加上差分改正信息，便可以得到流動站的準確坐標。從而得到經過差分改正后的高精度坐標。

2 GPSRTK技術的工作流程

2.1內業(yè)的準備工作

在正式的實施RTK技術對外業(yè)進行測量之前，應該先收集測量區(qū)域的相關地形圖，然后以城市測量后的特點，完成內業(yè)中相關方面的準備工作，準備的工作內容有四點：首先，根據(jù)測量的工程項目，對工程設定相對應的名稱。其次，如果已經知道了坐標方面的轉換參數(shù)，就可以輸入到手簿當中。接著，如果沒有坐標方面的轉換參數(shù)，應該技術的對測量地區(qū)已經明確的相關資料進行詳細的整理，控制點應該盡量分布在交均勻的測量區(qū)域之內，盡可能的避免其從一端沒有限制的想另一端外推，控制點處在的位置與周邊的條件一定要符合GPS進行工作的要求。最后，對工程放樣進行有效的實施，內業(yè)中需要輸入每一個放樣點設計的相關坐標，從而方便進行野外的實時和準確的放樣。

2.2求定測量區(qū)域的轉換參數(shù)

這是最常使用的一種方法，城市的測量是需要在地方的獨立性坐標系上才可以進行的，在這個方面，一般就會出現(xiàn)WGS的坐標與地方的獨立性坐標之間相互轉換的問題。RTK作業(yè)的要求需要實時的提供出當?shù)氐淖鴺宋恢?，因此，坐標的轉換是十分重要的一項工作。根據(jù)工程方面的需要和整體方面的規(guī)劃，要求測定區(qū)域的轉換參數(shù)，可以通過GPS的靜態(tài)分布方式進行，利用相同的點尋在兩種坐標，從而達到轉換參數(shù)的目的。

3 GPSRTK技術在工程測量中的應用

3.1 GPSRTK技術在控制測量中的應用

控制測量屬于城市工程建設、工程維護管理的基礎工作，根據(jù)工程建設本身的主要性質及工程的規(guī)模，選擇合適的控制網網型，確定相應等級的測量精度，城市控制網有著精度要求高高、使用頻繁且面積比較大等特點，然而城市發(fā)展速度較快，施工時容易對控制點造成損壞，從而影響城市工程測量的作業(yè)進度及質量。在城市工程測量中應用GPSRTK技術進行控制測量，可以在測區(qū)一定范圍內架設一定數(shù)量的基準站，利用流動站對控制網中的控制點的三維坐標等進行直接觀測，對不能設置觀測站點的控制點，應用傳統(tǒng)測量方法進行控制測量，GPSRTK的測量精度比較高，與傳統(tǒng)控制測量的手段相比，利用GPSRTK技術進行控制測量，不要求控制點之間必須保持通視，且測量的面積比較大，測量速度比較快，結果數(shù)據(jù)的質量比較好，測量實施的工程費用比較低，從而大大提高了城市控制測量的作業(yè)效率。

3.2 GPSRTK技術在變形監(jiān)測中的應用

利用GPSRTK技術可以進行城市建筑物的變形監(jiān)測以及建筑物的地基沉降、位移或傾斜狀況等的監(jiān)測。由于變形體的變形比較小，相應的變形監(jiān)測網精度要求比一般的控制網精度要求更高，一般會達到毫米級的要求。在進行城市工程測量中的變形監(jiān)測時，一般來說監(jiān)測體的體積比較大，觀測的環(huán)境比較復雜，且變形監(jiān)測的精度要求比較苛刻，這時如果采用GPSRTK技術，就可以將變形監(jiān)測的總時間化分為幾個比較小的觀測時間段，同時采用強制對中的措施，在長度范圍小于4km的基線向量中，其測量結果的精度一般可以滿足變形監(jiān)測的精度需要。

4結束語

綜上所述，GPSRTK技術完全可以應用于城市測量作業(yè)中。應用RTK技術不須布置控制網點，而且其測量誤差不互相傳遞，不積累，各種定位的結果與誤差值能實時顯示，因此在城市測量作業(yè)中有著廣泛的應用。

參考文獻

[1]朱敏茹.工程測量中應用GPSRTK技術的作業(yè)流程及案例研究[J].科技資訊.2011（03）.

[2]王子凡，鄧連利.GPSRTK技術在工程測量應用中的優(yōu)劣簡析[J].西部探礦工程.2011（01）.

[3]李建豪.GPS-RTK高程精度的統(tǒng)計分析[J].礦山測量.2011（01）.