GPS RTK技術(shù)在土建工程測量中的應(yīng)用實(shí)踐

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西西安710014）

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西西安710014）

GPS是目前應(yīng)用較為廣泛的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，其主要以衛(wèi)星為基礎(chǔ)來實(shí)施導(dǎo)航，具有全能、全球、全天候、連續(xù)和實(shí)時等特點(diǎn)，在目前導(dǎo)航、測量中發(fā)揮著重要作用。本文就對GPS的基本測量原理及在工程控制測量中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，為后期施工提供參考。

GPS土建工程測量導(dǎo)航

0 前言

隨著我國信息化的提高及通信技術(shù)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)、數(shù)字城市、數(shù)字城市的發(fā)展，實(shí)時地理空間數(shù)據(jù)采集顯得尤為重要。專業(yè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的監(jiān)測提供了有效的支持。而GPS RTK測繪技術(shù)在測繪領(lǐng)域內(nèi)屬于較為先進(jìn)的定位技術(shù)，已逐漸替代傳統(tǒng)測繪技術(shù)，在測繪領(lǐng)域得到了較好發(fā)展。本文就GPS RTK測量技術(shù)在目前測繪行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，為工程測繪提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

1 關(guān)于GPS RTK測繪技術(shù)的測量原理分析

1.1 GPS RTK測量原理

GPS-RTK測量技術(shù)是一種以載波相位觀測量為基礎(chǔ)的GPS測量技術(shù),是GPS測量技術(shù)在實(shí)際工程使用中的新興應(yīng)用。該技術(shù)可在野外測量中得到廣泛應(yīng)用，測量精度較高，一般可達(dá)到厘米級。關(guān)于該技術(shù)其基本流程是在基準(zhǔn)站設(shè)置GPS接收機(jī),對GPS衛(wèi)星實(shí)施連續(xù)觀測,并將觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備發(fā)送給觀測站；而在用戶站可通過無線電接收設(shè)備,接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)臄?shù)據(jù),并實(shí)時將觀測數(shù)據(jù)通過一系列傳輸數(shù)據(jù)通過技術(shù)手段轉(zhuǎn)化為三維坐標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)對工程位置的準(zhǔn)確定位。

1.2 GPS RTK測繪技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析

關(guān)于上述對GPS RTK技術(shù)測量原理的分析可發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)具有作業(yè)效率高的特點(diǎn)；即在一般地形地勢下，采用GPS RTK設(shè)站可測量半徑長達(dá)4km的測量范圍，可減少傳統(tǒng)測量所需控制點(diǎn)數(shù)量和測量儀器的周轉(zhuǎn)次數(shù)，同時人員使用相對較少，一般情況下僅需一人即可操作，作業(yè)速度快，勞動強(qiáng)度低，提高了效率。其次，該技術(shù)定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，通常，GPS RTK技術(shù)的平面及高程精度能達(dá)厘米級。其三，一定程度上降低了作業(yè)條件要求；如與傳統(tǒng)測量相比，GPS RTK技術(shù)受能見度、氣候、季節(jié)及空間障礙物等因素的影響較小，對于由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，GPS RTK均可實(shí)現(xiàn)快速測量。最后，該類技術(shù)自動化、集成化程度高，測繪功能強(qiáng)大，大大減少了人為誤差，不僅提高了工程測量精度，也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測試技術(shù)的不足，還提高了測繪效率。

2 GPS-RTK技術(shù)在土建工程測量中的應(yīng)用分析

2.1 GPS-RTK技術(shù)在工程控制網(wǎng)建立中的應(yīng)用

目前，我國大多城市布設(shè)的導(dǎo)線主要集中在地面上，但隨著這幾年我國城市建設(shè)規(guī)模的逐步擴(kuò)大及使用頻率逐漸增多，地面導(dǎo)線多受到一定程度的破壞。因此，工程測量精度和進(jìn)度在一定程度上會由于工程控制網(wǎng)的損壞而受到限制。即在使用GPS靜態(tài)測量技術(shù)時不能實(shí)時確認(rèn)定位精度，返測情況較多。在這種情況下，使用GPS-RTK技術(shù)所構(gòu)建的工程控制網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)較好的效果。

2.2 GPS-RTK技術(shù)在土建規(guī)劃放樣中的應(yīng)用

所謂放樣，即利用儀器將設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位標(biāo)定在實(shí)地上，以便后期施工測量需要。在傳統(tǒng)方法中，測量方法如全站儀邊角放樣、經(jīng)緯儀交會放樣等，存在多次移動目標(biāo)的缺點(diǎn)，因此完成該類工作一般需要3個人才可實(shí)現(xiàn)，如果地形較為復(fù)雜，障礙物物較多，則很難實(shí)現(xiàn)直接測量，同時還會帶來多次測量而產(chǎn)生的較大誤差，而在使用采用GPS-RTK技術(shù)可解決上述問題，但采用該技術(shù)進(jìn)行測量時，應(yīng)保證控制點(diǎn)具有足夠的精度。

2.3 GPS-RTK技術(shù)在繪制地形圖中的應(yīng)用

在采用傳統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)地形圖的繪制，往往先需在測區(qū)構(gòu)建圖根控制點(diǎn)，之后應(yīng)在控制點(diǎn)上安放經(jīng)緯儀和全站儀，測量過程相對較為復(fù)雜，且存在多次操作的誤差。如今，由于設(shè)備的更新已逐步解決上述問題。如采用GPS-RTK技術(shù)，工作人員只需將測量儀器放于測點(diǎn)一定時間，即可實(shí)現(xiàn)對點(diǎn)位坐標(biāo)的測量且精度較高。同時，當(dāng)測區(qū)數(shù)據(jù)測量結(jié)束以后，采用專用軟件即可實(shí)現(xiàn)對地形圖的輸出，可大量節(jié)約作業(yè)人員工作時間，降低工作難度，提高工作效率。

2.4 GPS-RTK技術(shù)在土石方量計(jì)算中的應(yīng)用

土建工程中，土石方量的計(jì)算在工程造價中占據(jù)重要的位置。而使用GPS-RTK技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)與地面線的自動銜接，以方便通過斷面來計(jì)算土石方的量。但在野外工作時可直接使用采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行土石方量的計(jì)算，不必測量現(xiàn)場情況，可在一定程度上減少工作強(qiáng)度，提升工作效率。

3 GPS-RTK技術(shù)在土建工程中的應(yīng)用實(shí)踐舉例

某市一建筑工程在進(jìn)行地形測量中，選取RTK技術(shù)來代替常規(guī)導(dǎo)線測量?；鶞?zhǔn)站設(shè)置在測區(qū)中部的測量控制點(diǎn)上，與已知點(diǎn)距離相差3～4km之間。為提高待測點(diǎn)觀測精度，GPS天線用對中器對中，觀測時間應(yīng)大于60s，采用不同時間段進(jìn)行多次觀測取平均值；精度誤差控制在±1.5厘米，高程誤差±2.0厘米，準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)。通過相同點(diǎn)幾次RTK觀測值坐標(biāo)對比可發(fā)現(xiàn)，相同點(diǎn)RTK觀測值坐標(biāo)較差最大僅為2.4cm，最小為0.1mm，可見其準(zhǔn)確性。因此，從誤差分析可看出，使用RTK技術(shù)能滿足城市測量規(guī)范點(diǎn)位誤差小于5cm的要求，滿足實(shí)際工程測量需要。

4 結(jié)論

GPS-RTK技術(shù)是目前應(yīng)用于工程測量當(dāng)中的最新技術(shù)，其測量精度高，速度快，并可避免由于地形、氣象等因素的限制而使得測量受限的問題，在實(shí)際使用中具有較高的應(yīng)用價值。本文就關(guān)于GPS-RTK技術(shù)的測量原理及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了簡單的分析，并對其在實(shí)際土建工程中的應(yīng)用進(jìn)行了說明，并通過舉例對其測量精度進(jìn)行了探討與驗(yàn)證，為后期該類技術(shù)的應(yīng)用提供有效的技術(shù)支持。

[1]原宜坤，汪洋.淺談GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用 [J].山西建筑,2007(32).

[2]佘俊.淺談GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用 [J].城市建設(shè)理論研究（電子版）, 2012(4).

[3]石興玲.淺談GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用 [J].城市建設(shè)理論研究（電子版）, 2011(23).

GPS RTK技術(shù)在土建工程測量中的應(yīng)用實(shí)踐

■朱君俊

P2[文獻(xiàn)碼]A

1000-405X（2016）-10-212-1