GPS—RTK技術(shù)在市政工程測繪中的應(yīng)用

馮寶豐

摘要：目前，我國的經(jīng)濟在快速的發(fā)展，社會在不斷的進步，人們生活水平不斷提高，對市政工程建設(shè)也提出了更多的要求。我國政府也對市政工程建設(shè)予以了高度重視，并投入了大量的人力、財力、物力。不管是數(shù)量還是規(guī)模，市政工程都得到了極大的提升。在市政工程建設(shè)中，首先要做的就是測繪工作，而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，GPS - RTK 技術(shù)在工程測繪中得到了廣泛的應(yīng)用，并且發(fā)揮著越來越重要的作用。基于此，本文對市政工程測繪中 GPS技術(shù)進行簡單的介紹，并詳細介紹 GPS - RTK 技術(shù)，并對其在市政工程中的應(yīng)用進行闡述。

關(guān)鍵詞：GPS - RTK 技術(shù)； 市政工程； 測繪； 應(yīng)用

引言

GPS 技術(shù)的應(yīng)用最早始于軍事領(lǐng)域，這是一種新型的空間定位技術(shù)，其特點在于具有較高的精度與強大的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)準確的定位。隨著社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS 技術(shù)的應(yīng)用范圍也不斷擴大，在市政工程測繪中，通過應(yīng)用 GPS技術(shù)，使其定位測量的作用與功能得到充分的發(fā)揮，能夠有效監(jiān)測市政工程施工現(xiàn)場的地形地貌。在進行測繪的過程中，GPS 技術(shù)具有良好的穩(wěn)定性與準確性，受到自然氣候因素的影響相對較小，因此測繪測量的精度也得到了有效提高。在對GPS 應(yīng)用的過程中，隨著技術(shù)手段不但成熟，測繪效率得到不斷提高，并且隨著 GPS 技術(shù)的發(fā)展與進步，代替?zhèn)鹘y(tǒng)測繪技術(shù)將會成為必然。

一、GPS - RTK測量定位的基本原理

GPS實時動態(tài)測量（Real - TimeKinematic）簡稱RTK，RTK技術(shù)的基本原理是利用高精度載波相位觀測值的實時動態(tài)差分定位技術(shù)。具體的差分又可以分為位置差分、偽距差分以及相位差分。任何一種差分形式都是通過基站發(fā)送改正數(shù)據(jù)，通過流動接受站點的接受最終對測量結(jié)果進行改正，從而獲得精確的定位。位置的確定會受到兩個因素的影響，第一是受到改正數(shù)的影響，第二是受到流動站運動速度的影響。前兩種差分方式隨著流動站運動速度的加快，中間接受處理數(shù)據(jù)的延時效果更加明顯，從而導(dǎo)致位置精度降低。因此，在市政工程測繪中，最常用的是相位差分技術(shù)。設(shè)定1臺GPS接收機為基準站，將基站的位置參數(shù)輸入系統(tǒng)中。使用另外一臺或者多臺GPS設(shè)備作為流動站點，兩邊同時接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，此時基準站和流動站點之間通過互發(fā)接收到的信息完成實時差分和平差處理，從而獲取流動站點的位置數(shù)據(jù)，并通過與預(yù)設(shè)精度的對比，完成最終結(jié)果的取值。在實際測量過程中，數(shù)據(jù)的精確性跟數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)有非常密切的關(guān)聯(lián)，這兩項技術(shù)也是GPS - RTK技術(shù)得以應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。

二、市政工程測繪中GPS測繪技術(shù)的運用

（一）在市政工程變形測繪中的運用

市政工程建設(shè)所涉及的范圍通常較廣，且會存在地質(zhì)運動、外力因素、人為因素等造成的建筑物位移、變形等狀況，進而直接對市政工程測繪工作造成影響，并降低社會效益、經(jīng)濟效益。通常來說，建筑物沉降及大壩變形是工程變形的兩大類別，若在市政工程測繪中，能夠及時對其進行變形測量，便可以有效降低工程變形對工程測繪產(chǎn)生的影響。當前，GPS測繪技術(shù)已經(jīng)逐漸被運用于工程變形監(jiān)測中，通過利用較高精度的三維定位技術(shù)，來對建筑存在的各種細微變化予以分析，以便做好充分的防范準備，降低經(jīng)濟損失，確保市政工程測繪質(zhì)量。

（二）工程平面測量

由于GPS-RTK技術(shù)具有較高的定位精度，可以通過建立工程現(xiàn)場的三維坐標體系來進行快速的定位，將工程空間數(shù)據(jù)定量化，進而可以實現(xiàn)全天候的不間斷測繪和勘測，有效保證了工程數(shù)據(jù)庫的完整性，因此，GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用價值就得以體現(xiàn)。在市政工程中，由于其工程覆蓋面相較來說比較廣，因此需要適當擴展工程測繪工作的工作面，從而將整個工程都納入平面測量的范圍中。在應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)時應(yīng)當采用當前先進的電磁技術(shù)從而代替以往在平面測量中的導(dǎo)線應(yīng)用；此外，GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用還有利于控制網(wǎng)測量和局部工程數(shù)據(jù)測量，從而將整個工程平面科學(xué)、合理進行劃分，再通過利用GPS-RTK技術(shù)就可以有效對流動站點和基準站點之間的距離進行控制，要注意的是這個距離需要控制在15km之內(nèi)。這個平面測量工作由于僅僅需要幾秒鐘的實踐，顯而易見，工程測量效率得到了大幅度的提升。

（三）高程測量

利用GPS來進行高程測量，同時還需要結(jié)合水準測量等方法，只有進行區(qū)域性的聯(lián)合測量才能得到具有較強實用性的數(shù)據(jù)資料。這種方法具有均勻分布的特點，所以必須結(jié)合測量的資料來參考。利用GPS定位技術(shù)，它具有精確性，這樣就可以確保觀測點的一些數(shù)據(jù)的精確度，進而再計算出點的高程等，然后結(jié)合大地水準面建立模型，就可以進行高程的獲取工作。通過利用GPS-RTK技術(shù)，精確測量的縱向和橫截面，此外通過點快速進行數(shù)據(jù)的采集，不但可以保證測量工作的質(zhì)量，還可以大幅提高生產(chǎn)效率。

（四）在隧道市政工程測繪中的運用

在以往的隧道工程測繪中，通常需要工作人員進行自行操作，而這種人為操作形式，難以保證測繪工作的精度，且工作效率較差。尤其在隧道市政工程測繪中，其地質(zhì)條件較為復(fù)雜，若是沒有對復(fù)雜地段進行安全性分析，很容易出現(xiàn)安全事故。而利用GPS測繪代替人工作用，可以保證工程測繪的安全性，且在實際測繪中，可以實現(xiàn)工程測繪的交互定位，并顯示出精確的測繪結(jié)果，對工程測繪工作流程進行分析，以確保測量技術(shù)在實際工程測繪中達到最佳的效果。同時，在工程測量前，利用計算機技術(shù)，還可以對實際測量的位置予以分析，以便及時發(fā)現(xiàn)測量過程中有可能發(fā)生的問題，做好相應(yīng)的防治措施，以確保測量工作者的安全。而在隧道工程測繪中，通過GPS動態(tài)測繪，還能夠保證測繪數(shù)據(jù)的專業(yè)性、權(quán)威性。

（五）在野外施測選點中的運用

當前，在科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展之下，市政工程的測繪工作，對于數(shù)據(jù)精確度要求越來越高，而為了確保測繪數(shù)據(jù)的精準度、專業(yè)度，便可以通過利用GPS測繪技術(shù)，對市政工程進行勘察測繪。通常來說，勘察測繪工作會受到野外環(huán)境的限制，例如流水、高地、冰川等，使得市政路橋地質(zhì)工程的勘察測繪精確度受到較大影響。而GPS測繪技術(shù)可以在惡劣環(huán)境下保持良好的運行狀態(tài)，大大降低了對于位置的選擇，進而避免了各種環(huán)境因素對測繪進度造成的影響。

結(jié)語

GPS - RTK 技術(shù)的發(fā)展，不斷降低著在工程上的應(yīng)用成本，同時提高測量數(shù)據(jù)的精準度，這對于保證工程施工的可靠性和穩(wěn)定性具有重要意義。當前的 RTK 技術(shù)應(yīng)用會受到一定干擾因素的影響，但隨著電磁波等技術(shù)的不斷發(fā)展，影響因素將會不斷減少，從而擴大 GPS - RTK 技術(shù)的應(yīng)用范圍。希望通過本文論述，為行業(yè)技術(shù)進步貢獻一份力量。

參考文獻：

[1]張楠. RTK 技術(shù)在市政工程測量中的應(yīng)用[J]. 城市建設(shè)理論研究，2017，（ 19） ： 23.

[2]劉小英. 淺談市政工程測量中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制[J]. 建材與裝飾，2016，（ 42） ：112