GPS—RTK定位技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

于海娜

（黑龍江省九四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院）

摘 要：隨著各種高新技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的各項工程施工的效率有了顯著的改善，與此同時，工程對施工的質(zhì)量也有了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。就測繪工程來講，工程的高質(zhì)量完成要求定位及各項測量數(shù)據(jù)必須足夠精確。GPS技術(shù)的定位雖然已經(jīng)比較準(zhǔn)確，但其精確程度還是難以適應(yīng)測繪工程的要求。在GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展形成GPS-RTK技術(shù)有傳統(tǒng)的GPS技術(shù)難以達到的高精度，將其應(yīng)用于測繪工程的定位中，能夠保證定位工作的高質(zhì)量完成，進而促進測繪工作的高效進行。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK定位技術(shù)；測繪工程；實際應(yīng)用

GPS-RTK技術(shù)是以傳統(tǒng)的GPS技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展形成的一種新興技術(shù)，其精確度遠遠高于GPS技術(shù)，測量最小單位可以達到厘米的水平。另外，應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)進行定位工作，能夠比較高效的得出在既定的坐標(biāo)系中，流動站的具體坐標(biāo)。GPS-RTK技術(shù)，主要由數(shù)據(jù)鏈和基準(zhǔn)站，已經(jīng)移動站幾個成分組成。這三個成分在工作過程中，通過對衛(wèi)星的監(jiān)測、對數(shù)據(jù)信息的傳輸以及對測量結(jié)果的準(zhǔn)確分析，將能夠得出具體的定位信息。所得出的定位信息通暢準(zhǔn)確度很高，能夠使測繪工作高效完成。

1 GPS-RTK技術(shù)

GPS-RTK技術(shù)是基于傳統(tǒng)的GPS技術(shù)發(fā)展形成的一種新興的定位技術(shù)。這種技術(shù)主要通過對實時動態(tài)差分發(fā)是應(yīng)用，對測量目標(biāo)進行準(zhǔn)確定位的一種技術(shù)。GPS-RTK技術(shù)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的GPS技術(shù)所無法實現(xiàn)的在測量的過程中完成定位工作。傳統(tǒng)的GPS技術(shù)由于性能限制，在定位工作進行的過程中，需要先進行數(shù)據(jù)測量，在通過分析，得出定位結(jié)果。相比于GPS定位技術(shù)，GPS-RTK技術(shù)定位所用時間較少，節(jié)省了定位工作所用的時間，能夠更高效率的完成定位工作。

1.1 GPS-RTK定位方法

GPS接收機在RTK定位時，要求基準(zhǔn)站接收機實時地通過數(shù)據(jù)鏈電臺把實時觀測的衛(wèi)星數(shù)據(jù)（偽距觀測值，相位觀測值等）以及用戶輸入的信息（測站坐標(biāo)、坐標(biāo)系統(tǒng)等）傳輸給流動站接收機；流動站進行工作時，通過數(shù)據(jù)鏈電臺接收基準(zhǔn)站所發(fā)射的信息，同時不停地采集衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)將載波相位觀測值實時進行差分處理，得到基準(zhǔn)站和流動站基線向量（ΔX，ΔY，ΔZ），基線向量加上基準(zhǔn)站坐標(biāo)得到流動站每個點的WGS-84坐標(biāo)，再通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換出流動站每個點的平面坐標(biāo)X，Y和海拔高h。流動站進行觀測時，可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運動狀態(tài)；流動站可以在動態(tài)環(huán)境下完成整周模糊度的求解，在整周未知數(shù)解固定后，即可進行每個歷元的實時處理，只要能保持4顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結(jié)果。

1.2 定位誤差

再精確的技術(shù)，在使用的過程當(dāng)中，也會難以避免的存在誤差。有些誤差可以進量避免，但有些誤差是由現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展水平?jīng)Q定的，則無法避免。通過合理的誤差分析，我們可以了解產(chǎn)生誤差的具體環(huán)節(jié)，進而避免對工程帶來的更大的影響。

1.2.1 固有誤差。目前現(xiàn)有的能夠為GPS-RTK技術(shù)服務(wù)的技術(shù)設(shè)備，其自身都會存在著一定的固有誤差。比如，設(shè)備工作過程中產(chǎn)生的噪聲、設(shè)備天線的結(jié)構(gòu)以及信息輸送通道對信息的傳播延遲等，這些誤差都是設(shè)備在生產(chǎn)之初就存在的，在現(xiàn)有的技術(shù)范圍內(nèi)都是難以得到有效解決的。雖然通過某些手段可以減小這些誤差，但是對誤差的減小也會伴隨著副作用的產(chǎn)生。通常情況下，這些手段也會對GPS-RTK定位工作的準(zhǔn)確度造成影響。

1.2.2 公有誤差。測繪工作的進行，一定會伴隨著公有誤差的存在。比圖，衛(wèi)星鐘在運行過程中可能會出現(xiàn)誤差，電離層和對流層在工作的時候也會出現(xiàn)誤差。雖然這而誤差可以通過某些技術(shù)大幅度的減少，但是如果想要完全消除，幾乎不可能。而通過技術(shù)手段消除后的剩余誤差，則會隨著定位工作的進行而逐漸增大。因此，這類消除公有誤差的必要性不是很大。

2 GPS-RTK技術(shù)在測繪工程中的相關(guān)應(yīng)用

2.1 控制測量中的應(yīng)用

在常規(guī)的測量過程中，主要分為兩方面，一方面是局部加密控制測量，另一方面則是整體控制測量。通常在對整體測量進行控制時，測量人員應(yīng)該充分考慮到后期的加密環(huán)節(jié)，而在進行局部加密控制時，又需要對一級導(dǎo)線進行測量，以此為基礎(chǔ)而進行圖根控制，這就勢必需要投入大量的人力和物力，近而加大了經(jīng)濟成本。但是，如果采用GPS-RTK定位技術(shù)進行控制測量的過程中，并不需要進行繁瑣的加密控制，在開展測導(dǎo)線測圖根點工作時，只要將移動站根據(jù)控制點要求進行平滑，就可以準(zhǔn)確采集出坐標(biāo)。因此，測量人員在選擇首級控制點位置時，應(yīng)該重點考慮基準(zhǔn)站的安全性問題即可?？梢哉f，這種新型測量技術(shù)的出現(xiàn)，不僅有效提高了測量工作效率，減少了測量人員繁重的工作任務(wù)量，同時也充分保障了測量結(jié)果的精確性。

2.2 施工放樣中的應(yīng)用

施工放樣作為測繪工程中重要的組成部分，一般比較常用于地地籍測量與工程施工中，相關(guān)工作人員通常需要采用測量儀器設(shè)備將事先設(shè)計完成的點位在實地中進行標(biāo)定。其中，我國現(xiàn)行的放樣方法有很多種，常見的有距離交會、經(jīng)緯儀交會等等，在使用這些方法對出點位置進行放樣的過程中，測量人員還需要根據(jù)測量結(jié)果對目標(biāo)進行來回移動，直到達到點位設(shè)計要求為止。其實，放樣與測圖并不區(qū)別，同樣都需要良好的通視點、觀測者和跑尺者，但工作效率不高。而在采用GPS-RTK技術(shù)進行施工放樣時，只要利用相關(guān)的專用軟件，事先把要放樣的點位坐標(biāo)確定好之后，直接傳輸?shù)紾PS移動端中，就可以隨時在野外進行操作。并且，在操作的過程中，GPS-RTK系統(tǒng)將會實時分析出天線在的坐標(biāo)位置，并與待放樣坐標(biāo)進行對比分析，從而得出兩者之間的坐標(biāo)差。

2.3 斷面測量中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的側(cè)面測量方法中，經(jīng)常會發(fā)生斷面樁無方向點的情況，一般需要使用很多分站才可以完成。但是，通過利用GPS-RTK接收機目與手薄記錄相互配合，并采用RTK的技術(shù)優(yōu)勢，對斷面進行采集之后，得出三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，省去了分站測量和通視方向的問題。手簿將會實時顯示出斷面圖，測量人員就可以很清楚的觀測到斷面情況，從而減少了一些不必要的內(nèi)業(yè)工作量。

2.4 碎部測量中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的碎部測量一般是根據(jù)測區(qū)已有的圖根控制點，利用平板儀測圖或使用全站儀測圖，使用全站儀時，測每個點均輸入該點的地物編碼，然后再利用成圖軟件成圖，這些方法作業(yè)時要求測站點和被測的周圍地物地貌等碎部點之間一定要通視，而且一臺儀器至少要求2～3人同時進行作業(yè)。采用RTK技術(shù)進行測圖時，不要求通視，架設(shè)好基準(zhǔn)站后，僅需一人拿著儀器便可以開始測量。測量時，測量員在儀器已經(jīng)初始化的情況下，在要測的地形地貌碎部點上，將測桿對中、讓氣泡居中后，開始測量幾秒鐘，就能獲得該點的坐標(biāo)，精度達到要求后就可保存，保存點時輸入該點的特征編碼，把一個區(qū)域內(nèi)的地形地物點位測定后，利用專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸和處理軟件可以輸出所有的測量點。

結(jié)束語

GPS-RTK技術(shù)的高精確度是其他技術(shù)難以達到的。在測繪工程進行的過程中，通過對GPS-RTK技術(shù)的有效運用，能夠有效的提高定位工作的完成效率，也能夠盡可能的減少工作人員的工作負(fù)擔(dān)。因此，在實際工作過程中，GPS-RTK技術(shù)有引用的必要。通過運用這項技術(shù)，能夠完成對我國測繪工程發(fā)展的促進作用。

參考文獻

[1]劉娟，郝建新，張金榜等.淺談GPS-RTK技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用[J].科技信息（科學(xué)·教研），2007，（3）：60，64.

[2]王大林.有關(guān)GPS技術(shù)在市政工程測繪中的應(yīng)用研究[J].黑龍江科技信息，2015，（13）：88-88.

[3]李宏賓.GPS在市政工程測繪中的應(yīng)用[J].科技信息，2009，（19）：26，375.endprint