測繪工程中GPS RTK技術的應用實例分析

■王強 李陽 高煒 孫玉敏

（安徽省地勘局第二水文工程地質勘查院安徽蕪湖241000）

測繪工程中GPS RTK技術的應用實例分析

■王強 李陽 高煒 孫玉敏

（安徽省地勘局第二水文工程地質勘查院安徽蕪湖241000）

隨著科學技術在近些年的迅猛發(fā)展，以及其在各行業(yè)產(chǎn)業(yè)中應用范圍的不斷拓展，使得其在測繪工程施工過程中也得到了極大的應用，尤其是GPS RTK技術。由于該項技術在使用過程中受地理和地域環(huán)境的影響相對較小，在實際工作過程中，像控點聯(lián)測時的速度相對較快，所以，其在測繪工程施工過程中的廣泛應用，對于提升該項工程的施工效率和質量等都具有十分重要的作用。對此，本文以GPS RTK技術為立足點，通過對該項技術具體工作原理的介紹，從而就其在測繪工程中實際的應用案例進行分析。

測繪工程 GPS RTK 技術 應用實例 分析

0　引言

伴隨測繪工程在發(fā)展過程中對于測繪精度和效率等相關要求的提升，使得其對于先進科學技術的需求也在不斷的增減加，而為了可以有效的提升該項工程的經(jīng)濟和社會效率，廣泛的應用GPS RTK技術是十分必要的。在工程測繪過程中應用GPS RTK技術，可以幫助測繪人員更好地測量出需要的三維坐標位置，從而極大的降低了地域條件等對于測繪工作造成的施工限制，大幅度的提升測繪工作效率。此外，GPS RTK技術的操作由于更加的簡單便捷，還能夠在一定程度上減少測繪人員的工作任務量。

1　GPS RTK技術的應用原理

在應用GPS RTK技術的過程中，相關人員需要借助接收器等儀器設備；并且，為了保證其信號接收的強度，就需要使用兩臺以上的接收器設備。在使用這些設備的過程中，工作人員可以將其中的一臺接收器作為基準站，將其他接收器設備作為能夠靈活移動、增強信號的儀器。這樣一來，不僅可以追蹤到衛(wèi)星的準確位置，還能夠對衛(wèi)星位置的變化情況進行實時觀測。之后，工作人員可以使用傳輸工具，將接收器接收到的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端接收機中，而那些由移動接收器所組成的移動信號接收站，就可以對基準站得到的觀測信息和數(shù)據(jù)進行實時有效處理，從而完成三維坐標定位的工作。與此同時，由于移動接收站實際應用的范圍相對較大，不僅可以在靜態(tài)環(huán)境中完成測量工作，還可以在動態(tài)環(huán)境中完成搜索三維坐標的工作。并且，由于移動接收站能夠對基準站中得到的信息數(shù)據(jù)繼續(xù)寧實時處理，而接收器本身又能夠同時追蹤五個衛(wèi)星的位置，所以，技術人員可以通過應用衛(wèi)星相位的方式，繪制出自己需要的幾何圖案。由于GPS RTK技術在使用過程中受外界因素的影響較小，所以其不僅能夠做到快速準確的定位，提升工程測繪工作的效率，其測繪過程中出現(xiàn)誤差的概率也比較小，測繪結果的精確度極高。此外，GPS RTK技術作為現(xiàn)代科技發(fā)展過程中的產(chǎn)物，同傳統(tǒng)測繪工程使用的靜態(tài)測繪技術相比，其在工程勘測測繪過程中具有十分重要的作用。而RTK測量系統(tǒng)作為一種由軟件系統(tǒng)、GPS接收設備和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)所組成的現(xiàn)代化測繪技術系統(tǒng)，要想提升GPS RTK技術的測繪質量，保證這三大系統(tǒng)正常運行是十分必要的。

2　GPS RTK技術的優(yōu)點

2.1測繪結果精確度高，誤差少

GPS RTK技術定位和數(shù)據(jù)測量的準確度都比較高，在測繪過程中產(chǎn)生誤差的頻率較小。利用GPS RTK技術來完成測繪工程的勘察和測量工作，不僅能夠有效的滿足該項工程的作業(yè)條件，還可以保證測繪工作的效率。并且，由于GPS RTK技術的測量結果可以精確到厘米，所以其被廣泛的應用到了現(xiàn)代測繪工程的勘察工作之中。

2.2GPS RTK技術測繪作業(yè)工作效率高

一般情況下，GPS RTK技術的測繪范圍大約是以五千米為半徑的圓圈中，由于該技術應用的測繪儀器性能較為優(yōu)越，測量范圍較大，且在測繪過程中搬運儀器設備的頻率較低，所以能夠極大的解決人力物力，縮短作業(yè)時間，提高測繪工程的作業(yè)效率[1]。此外，由于GPS RTK技術在應用過程中受衛(wèi)星運行狀況、天氣變化等因素的影響比較大。因此，在利用GPS RTK技術進行實際測繪工作過程中，測繪人員應該盡量避開十一點到十四點這個時間段，降低電離層對測繪結果的影響。并且，為了提高測繪結果的精確度，相關人員還需要在夜晚進行再一次測繪，通過對比白天和夜晚兩個測試信息數(shù)據(jù)的方式，得到更加精確的測繪結果。

2.3GPS RTK技術自動化測量程度較高

由于GPS RTK流動站中安裝了內裝式的軟件系統(tǒng)，所以GPS RTK技術可以同時對外業(yè)和內業(yè)進行有效的測量和測繪。因此，在測繪工程作業(yè)過程中使用GPS RTK技術，能夠有效的提升其測量工作的自動化程度。并且，當GPS RTK技術同傳輸工具相結合之后，相關工作人員可以將測繪到的信息數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)浇K端計算機之中，從而極大的減輕了測繪工作人員的任務量，提高了測繪工作的便利性[2]。此外，由于GPS RTK技術在應用過程中使用的儀器和技術水平都比較高，所以在測繪作業(yè)過程中對于輔助測量技術和儀器的需求量比較少。這樣一來，就能夠極大的減少測試誤差，提高內外測繪作業(yè)的精確度。

2.4數(shù)據(jù)信息處理能力強，操作簡單便利

由于在應用GPS RTK技術時可以進行電磁波通視，且在作業(yè)過程中受外界測繪作業(yè)條件帶來的影響力比較小，及時在復雜的施工環(huán)境中也不會被地域環(huán)境帶來的障礙所影響[3]。此外，GPS RTK技術使用的流動站和基準站的搭設都比較簡單，能夠在極短的時間內獲取到測繪結果，且GPS RTK技術處理測繪信息數(shù)據(jù)的能力和效率都也比較強，對于操作技術的要求也比較低。

3　測繪工程中GPS RTK技術的具體應用

3.1GPS RTK技術的應用要求

由于GPS RTK技術是一項定位精確度較高、對操作技術要求少、施工工藝簡便、實時定位速度快、能夠進行全天候作業(yè)、施工范圍覆蓋面積廣的一項以高新科學技術為支撐的測繪技術，所以其在現(xiàn)代化測繪工程施工過程中，受到了施工人員的廣泛喜愛。因為RTK系統(tǒng)是一項以GPS定位技術為基礎的現(xiàn)代化測繪系統(tǒng)，所以施工人員需要保證其跟蹤測量衛(wèi)星的數(shù)量和GPS衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤等都需要滿足測繪工程的具體要求[4]。此外，因為在每天中午這一時間段，衛(wèi)星信號會受到來自于電離層的最大干擾，而為了能夠避免在衛(wèi)星使用數(shù)量較小的情況下，縮短初始化的測量時間，利用GPS RTK技術進行測繪的工作最好要避開中午這一時段進行。

3.2GPS RTK技術在不同測繪環(huán)節(jié)的應用

第一，在平面控制測量中的應用。就目前來看，傳統(tǒng)測繪工程使用的導線測量控制方式已經(jīng)被徹底的替換了，該項工程在實際測量工作中應用頻率更高的是GPS RTK技術，來對工程施工過程中部分碎部和控制網(wǎng)進行有效的測量。而在使用GPS RTK技術進行平面測量時，如果基準站和流動站之間的距離處于十五千米之內，那么測繪人員只需要幾秒鐘的時間便能夠完成流動站相關信息數(shù)據(jù)的觀測工作[5]。第二，在放樣測量工作中的應用。在現(xiàn)代化測繪工程測量環(huán)節(jié)工作過程中，測繪人員經(jīng)常會使用GPS RTK技術進行線路方向和點放樣。在進行線路放樣的過程中，測繪人員首先需要在建筑物內部，以線路中心線包含的彎道元素編制出有關線路中心線的文件，并將該文件和坐標轉變成相應的數(shù)據(jù)參數(shù)，將這些數(shù)據(jù)上傳到GPS RTK流動站的接收器設備中，而后在測繪施工現(xiàn)場按照樁號同所要放樣的點和中心線存在的關系完成測繪現(xiàn)場的放樣測量工作。在進行點放樣的過程中，測繪人員首先需要將靜態(tài)網(wǎng)和坐標中轉換成相應的參數(shù)數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)共同傳輸?shù)紾PS流動站之中，而后在根據(jù)測繪人員所放點的具體標識，在施工現(xiàn)場完成實地放樣工作。第三，高程測量環(huán)節(jié)的應用。在高程測量的過程中，通過將水準測量和GPS RTK技術的測量資料相結合的方法，確定區(qū)域性地面水準面高程是一種十分有效的測繪方式。但傳統(tǒng)高層測量方式相比，這種測試方法對GPS RTK觀測點獲得的水準測量資料和密度，以及資料密度的分布均勻性要求比較高。此外，利用高精確度的GPS定位技術來確定觀測點大地高程差，根據(jù)建立起的適當大地水準面模型和高程異?；蛘呤钱惓２畹葦?shù)據(jù)，能夠建立起適當?shù)拇蟮厮疁拭鏀?shù)據(jù)模型[6]。利用GPS RTK技術測量縱斷面和橫斷面，采集相應的數(shù)據(jù)點等，可以有效的提升測繪工程的作業(yè)質量和效率。

4　結束語

總而言之，作為現(xiàn)代工程測繪勘察工作中使用的重要測繪技術之一，GPS RTK技術在測繪工作中的應用范圍相對較廣，且其在實際工作過程中，得到的測繪結果的精準度相對也比較高。但由于利用GPS RTK技術進行測繪工作時會受到人為因素和工程施工目的和進度等因素的影響，使得其作用的發(fā)揮帶有一定的局限性。因此，明確GPS RTK技術的工作原理，結合測繪工程的實際工作需要制定出具體的應用方案勢在必行。

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[6]鄒宇.地質勘察測繪中GPS RTK技術優(yōu)勢及應用分析 [J].四川水泥，2015，09 （05）:89.

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-333-1

王強（1987～），男，本科，助理工程師，研究方向為測繪工程。