GPS-RTK在工程測量中的應(yīng)用及技術(shù)特點(diǎn)探究

文/張　捷　瑞安市建筑工程有限公司　浙江瑞安　325200舒恩力　瑞安市測繪地理信息研究院　浙江瑞安　325200

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GPS-RTK在工程測量中的應(yīng)用及技術(shù)特點(diǎn)探究

文/張捷瑞安市建筑工程有限公司浙江瑞安325200
舒恩力瑞安市測繪地理信息研究院浙江瑞安325200

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)測繪技術(shù)在向著數(shù)字化測繪技術(shù)轉(zhuǎn)化，工程測量領(lǐng)域也正經(jīng)歷這一場數(shù)字化變革，GPSRTK技術(shù)就是這場變革中的急先鋒。本文首先分析GPS-RTK技術(shù)特點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)的測量方法而言，從技術(shù)測量、地質(zhì)勘探測量和地形測量者三個(gè)方面來分析GPS-RTK，以供參考。

【關(guān)鍵詞】工程測量；GPS-RTK技術(shù)；技術(shù)特點(diǎn)

一、GPS-RTK技術(shù)系統(tǒng)介紹及其技術(shù)特點(diǎn)分析

（一）GPS-RTK技術(shù)系統(tǒng)的組成

在應(yīng)用GPS-RTK的過程中可以分為三個(gè)部分，即數(shù)據(jù)鏈、流動(dòng)站以及基準(zhǔn)站。發(fā)送機(jī)、發(fā)送電臺(tái)以及電源、電線都是基準(zhǔn)站的組成部分；接收機(jī)、接收電臺(tái)以及天線等是流動(dòng)站的組成部分；應(yīng)用軟件則是分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行工程測量和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分的應(yīng)用軟件組成，在運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候有機(jī)的結(jié)合了全球定位系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，基準(zhǔn)站通過天線和發(fā)送電臺(tái)來傳輸獲得的數(shù)據(jù)，將其傳輸給流動(dòng)站，并保證其準(zhǔn)確性，接受臺(tái)的信息由流動(dòng)站來接受，并由流動(dòng)站進(jìn)行計(jì)算，得到精確的測量結(jié)果。

（二）GPS-RTK測量的作業(yè)流程

（1）收集控制資料。工程所需要的資料定位要以現(xiàn)有的工程資料為基礎(chǔ)，定期檢查高等級的已知控制點(diǎn)，保證準(zhǔn)確的收集資料；

（2）基準(zhǔn)站的設(shè)置。通常情況下，收集的已知控制點(diǎn)不能直接進(jìn)行使用，將多個(gè)加密控制點(diǎn)設(shè)置在測區(qū)內(nèi)是非常必要的，基準(zhǔn)站的位置就是這些控制點(diǎn)，此外，將接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站上，并使其配備有效的參數(shù)；

（3）流動(dòng)站的設(shè)置。流動(dòng)站的建立GPSRTK技術(shù)有效應(yīng)用的必不可少的環(huán)節(jié)之一，在不同地區(qū)，其流動(dòng)站的存在形式也多種多樣，其中最重要的內(nèi)容就是將GPS接收機(jī)安裝在流動(dòng)站上，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測測量數(shù)據(jù)的目的；

（三）GPS-RTK測量的技術(shù)特點(diǎn)

（1）將GPS-RTK測量技術(shù)充分應(yīng)用在工程測量的過程中，既可以對動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)也使工程測量更直觀、更透明；

（2）測量時(shí)間短。在測量環(huán)境良好的情況下，三維坐標(biāo)可以在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算出來，并保證一定的的準(zhǔn)確度；

（3）全天候作業(yè)。在測量的過程中，GPS-RTK技術(shù)接收到的衛(wèi)星信號是有數(shù)量限制的，最多只能是四顆，這就足以支持GPS-RTK技術(shù)全天候作業(yè)，測量數(shù)據(jù)的傳輸不會(huì)受到干擾和影響；

（4）自動(dòng)化、簡單化的操作流程在一定程度上提高了工作效率。GPS-RTK測量技術(shù)將會(huì)朝著智能化的方向發(fā)展，這就降低了觀測人員的工作量，觀測人員在觀測的過程中只需要適當(dāng)調(diào)整天線，并接通電源即可；

（5）GPS-RTK測量技術(shù)實(shí)施是否具備有效性，與地理位置的復(fù)雜程度沒有關(guān)聯(lián)。各基站互相獨(dú)立，數(shù)據(jù)傳輸可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)性，外界因素對其幾乎沒有干擾。

二、GPS-RTK在工程測量中的應(yīng)用

2.1地形測量

① 利用 GPS-RTK測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

在繪制大比例尺地形圖時(shí)，若采用GPSRTK測量技術(shù)，加密控制是無需進(jìn)行的，這就有利于節(jié)省工作時(shí)間，當(dāng)首級控制網(wǎng)建成之后，方可展開碎部測量工作，在已知控制點(diǎn)上或未知控制點(diǎn)上設(shè)置基準(zhǔn)站均可，為采集數(shù)據(jù)作業(yè)提供了便利。在測量的過程中，多個(gè)流動(dòng)站可以通過一個(gè)基站實(shí)現(xiàn)正常的作業(yè)，操作簡捷，一個(gè)基站可以交由一個(gè)人來負(fù)責(zé)，只需要在沿線碎部點(diǎn)停留幾秒就可以獲得每點(diǎn)的高程和平面坐標(biāo)。

② 傳統(tǒng)測量方法的不足與缺陷

大比例尺地形圖對于礦山規(guī)劃設(shè)計(jì)和地質(zhì)勘探過程中至關(guān)重要，這是其最基本的資料。地形圖的質(zhì)量在一定程度上決定了設(shè)計(jì)是否合理科學(xué)、勘探是否得以有序進(jìn)行。在傳統(tǒng)的測量方法當(dāng)中，首當(dāng)其沖的就是要建立控制網(wǎng)，其次加密控制點(diǎn)，然后布設(shè)土根點(diǎn)，再然后安置儀器，最后繪制大比例尺地形圖。通常情況下需要的測量儀包括經(jīng)緯儀、繪圖板以及大平板儀等等，繪圖依然會(huì)依賴高密度控制點(diǎn)，這無疑就使工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度大大增加，從而降低繪制速度和圖表的精確度。

③ 具體應(yīng)用

某測量單位在地質(zhì)勘探的過程中，有效的應(yīng)用了GPS-RTK測量技術(shù)，20臺(tái)接收機(jī)被投入使用當(dāng)中，1：5000全野外數(shù)字化地形測量570 km2只需要大約120天的時(shí)間就完工了，在地質(zhì)勘查過程中，地形圖的可靠性有助于推動(dòng)地質(zhì)勘查工作的順利進(jìn)行。

2.2地質(zhì)勘探測量

① 利用 GPS-RTK測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

地質(zhì)勘探工程測量會(huì)隨著GPS-RTK技術(shù)的運(yùn)用而變得更加方便、簡單，使測量精度大幅度提高，多個(gè)移動(dòng)站的定位測量可以由一個(gè)基準(zhǔn)站來實(shí)現(xiàn)，此外，可以有效地降低勘探線上的障礙物對測量的影響程度，可以靈活布置工程點(diǎn)定位、布設(shè)勘探網(wǎng)以及勘探線剖面測量等。

② 傳統(tǒng)測量方法的不足與缺陷

在地質(zhì)勘探工程測量中，傳統(tǒng)的測量方法應(yīng)用起來非常之麻煩，繁多的作業(yè)程序無疑會(huì)增加誤差出現(xiàn)的可能性，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了測量進(jìn)度、工作效率和測量成果的質(zhì)量。

③ 具體應(yīng)用

某單位在地質(zhì)勘探工作中，充分運(yùn)用了GPS-RTK測量技術(shù)，投入的接收機(jī)就有20臺(tái)，所有的地形測量工作和控制測量工作在12個(gè)月內(nèi)就全部完成了，總共完成鉆孔放樣4505個(gè)、勘探線剖面測量1583.7km以及鉆孔定測4070個(gè)。

2.3技術(shù)測量

① GPS-RTK定位技術(shù)的特點(diǎn)

GPS-RTK定位技術(shù)可以全天候測量并保證其精確度比較高，并且測量站相互之間無需通視，這既節(jié)省了時(shí)間，也降低了資金成本的投入。因此，在各級平面控制網(wǎng)的建立過程中，傳統(tǒng)測量方式基本上已經(jīng)被 GPS-RTK定位技術(shù)取締了。

② 利用GPS-RTK定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

GPS-RTK定位技術(shù)在高程控制網(wǎng)的建立過程中也有著非常明顯的特點(diǎn)，一般情況下，測區(qū)在低丘地區(qū)或平地地區(qū)，并且面積在以內(nèi)，聯(lián)測4～5個(gè)高精度的已知高程點(diǎn)即可。如果測區(qū)的面積超過，需要聯(lián)測6～10個(gè)高精度的已知高程點(diǎn)，然后通過高程擬合的方法就可取得測區(qū)內(nèi)所有控制點(diǎn)的高程。

③ 傳統(tǒng)測量方法的不足與缺陷

在傳統(tǒng)礦區(qū)控制測量的過程中，傳統(tǒng)測量方法的應(yīng)用要以相關(guān)等級控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，這其中需要的測量工具主要包括測邊網(wǎng)、線型鎖、測角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)以及邊角網(wǎng)等等，傳統(tǒng)測量方法的缺陷也比較突出，時(shí)間、地形、天氣等因素對其影響比較大，必須滿足一定的條件，尤其是通視條件，在觀測當(dāng)中受到時(shí)間條件和氣象條件的影響程度也比較大。在測量的有些點(diǎn)位，通視條件需要較高的觀測點(diǎn)，而這往往需要投入大量的資金，或者在觀測過程中需要將障礙物排除出去的話，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)砍伐大量樹木的現(xiàn)象。傳統(tǒng)的測量方法費(fèi)用較高、耗時(shí)較長，并且測量精度存在一定的誤差等等，這些問題對地質(zhì)勘查測量工作的順利進(jìn)行都產(chǎn)生不利的影響。

④具體應(yīng)用

某地質(zhì)勘查單位在勘查項(xiàng)目中，在三個(gè)旱季的時(shí)間（12月至次年5月）內(nèi)完成了三等GPS-RTK控制測量2000 km2，四等GPSRTK控制測量570 km2，一共布置了115個(gè)控制點(diǎn)，投入使用的接收機(jī)就有12臺(tái)，共同工作了50天，且控制網(wǎng)的建立也比較高效快速，為接下來的工作奠定了基礎(chǔ)。

結(jié)語：

綜上所述，相較于其他的測量方式，GPSRTK測量技術(shù)具有測量質(zhì)量高、作業(yè)速度快等特點(diǎn)?？梢灶A(yù)見，GPS-RTK勢必會(huì)在今后的工程測量工作中被大范圍的推廣和運(yùn)用，其優(yōu)勢也會(huì)更加突出，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)地質(zhì)勘查工程測量的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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