市政工程中RTK技術(shù)應(yīng)用

李立偉

摘 要：目前隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)市政工程的要求也越來(lái)越高，同樣的對(duì)市政工程的測(cè)量也提出了更高的要求，雖然目前我國(guó)的大多數(shù)的市政工程測(cè)量的單位已經(jīng)試用了比較先進(jìn)的電子設(shè)備進(jìn)行對(duì)市政工程的測(cè)量，但是在很多的方面還具有一定的缺陷，因此還需要傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)與之輔助，導(dǎo)致在對(duì)市政工程進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中效率十分的低，為了解決這個(gè)問(wèn)題，相關(guān)的技術(shù)研究人員研發(fā)了RTK技術(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，很大的程度上優(yōu)化了之前測(cè)量技術(shù)存在的缺陷。

關(guān)鍵詞：RTK技術(shù)；市政工程測(cè)量；應(yīng)用

1 引言

現(xiàn)如今，我國(guó)市政測(cè)量廣泛運(yùn)用電子全站儀等先進(jìn)設(shè)備，但是，橫向通視和作業(yè)條件大大制約了電子全站儀的作用。GPS-RTK技術(shù)是一種全新的、高效的動(dòng)態(tài)測(cè)量模式，有著作業(yè)方法便捷、工作效率高、定位精準(zhǔn)且誤差累積少的特點(diǎn)。它還能全天候測(cè)量，可以大幅度減少測(cè)量工作量與工作人員，已被廣泛運(yùn)用到市政工程測(cè)量中。論文從RTK定位與作業(yè)流程、工程概況、RTK測(cè)量方法與步驟、RTK實(shí)測(cè)中需要注意的問(wèn)題等四個(gè)方面進(jìn)行了闡述，以期為此項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步推廣運(yùn)用提出參考建議。

2 GPS-RTK技術(shù)概述

在GPS技術(shù)中，GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用比較常見(jiàn)，在市政工程中也發(fā)揮著十分重要的作用。該項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)在于其服務(wù)與野外測(cè)繪工作，為其順利開(kāi)展提供可靠的支持，利用電子圖的繪制，使數(shù)據(jù)得到準(zhǔn)確的還原，可以對(duì)站點(diǎn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且能夠使工程測(cè)繪管理的動(dòng)態(tài)化得以實(shí)現(xiàn)。GPS-RTK技術(shù)的特點(diǎn)在于該項(xiàng)技術(shù)具有較強(qiáng)的可操作性，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并采用安全的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，為后續(xù)工程的開(kāi)展提供便利。GPS-RTK以衛(wèi)星系統(tǒng)為依托，在接收到衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)后，使監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集的作用與功能得到充分發(fā)揮。在實(shí)際測(cè)繪工作中，測(cè)繪人員通過(guò)建立三維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站的建立，并對(duì)此加以利用來(lái)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，只需要一個(gè)人就可以完成整個(gè)系統(tǒng)的工作，在安排另一個(gè)人記錄數(shù)據(jù)并制圖即可。此外，還可以充分利用基準(zhǔn)站，設(shè)置多個(gè)流動(dòng)站，以便于測(cè)繪工作的有效開(kāi)展。GPS-RTK技術(shù)在一些地形開(kāi)闊的測(cè)區(qū)具有較強(qiáng)的實(shí)用性，同時(shí)地形平坦的測(cè)區(qū)也可以采用這種方法，這是由于這些地區(qū)對(duì)GPS信號(hào)接收的影響因素相對(duì)較少，測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性相對(duì)較高。

3 RTK定位與作業(yè)流程

3.1 GPS-RTK定位

（1）選擇基準(zhǔn)站。為確保市政工程測(cè)量的準(zhǔn)確性，首要工作是依據(jù)工程實(shí)際情況，收集掌握工程場(chǎng)地周?chē)叩燃?jí)的已知控制點(diǎn)及控制點(diǎn)投影參數(shù)———參考橢球、基準(zhǔn)面、中央子午線以及投影面大地高，并核準(zhǔn)這些控制點(diǎn)，以保證這些控制點(diǎn)的精準(zhǔn)性達(dá)到工程施工的要求。通常情況下，收集到的控制點(diǎn)密度是不足以滿(mǎn)足施工需要。所以，需要根據(jù)工程的實(shí)際情況，在測(cè)區(qū)內(nèi)增設(shè)控制點(diǎn)，聯(lián)測(cè)坐標(biāo)和高程。使用RTK技術(shù)測(cè)量前，依據(jù)工程的實(shí)際情況，挑選合適的基準(zhǔn)站設(shè)置點(diǎn)，并在上面安裝接收機(jī)，設(shè)置好相關(guān)參數(shù)并建立數(shù)據(jù)通訊。（2）轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，工程項(xiàng)目建設(shè)基于對(duì)參考橢球的大地坐標(biāo)進(jìn)行高斯投影得到的地方獨(dú)立坐標(biāo)體系，RKT得到是基于WGS-84橢球的大地坐標(biāo)。所以，運(yùn)用RTK測(cè)量時(shí)，需要求取轉(zhuǎn)換坐標(biāo)基準(zhǔn)參數(shù)。修正RKT參數(shù)時(shí)，因?yàn)樽鴺?biāo)轉(zhuǎn)換通?；诓紶柹邊?shù)模型，為求取七參數(shù)需要至少3個(gè)控制點(diǎn)，為計(jì)算殘差需聯(lián)測(cè)4個(gè)已知點(diǎn)。求解后得到轉(zhuǎn)換坐標(biāo)的參數(shù)，再利用參數(shù)，以測(cè)量控制器所確定的定位點(diǎn)工程獨(dú)立坐標(biāo)為基礎(chǔ)，進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。（3）定位流動(dòng)站測(cè)量。確認(rèn)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)參數(shù)準(zhǔn)確無(wú)誤后，就以工程實(shí)際情況為基礎(chǔ)，開(kāi)展相關(guān)測(cè)量定位放樣與測(cè)繪工作。

3.2 GPS-RTK技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）GPS-RTK測(cè)量技術(shù)大幅度減少布設(shè)控制點(diǎn)的數(shù)量，降低工作量。（2）GPS-RTK測(cè)量技術(shù)可以進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)觀察與測(cè)量。（3）GPS-RTK測(cè)量技術(shù)可以依據(jù)不同的精度標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整測(cè)量的參數(shù)。（4）GPS-RTK測(cè)量過(guò)程直觀性強(qiáng)。（5）在地形高低變化大、植被種植密集地區(qū)開(kāi)展測(cè)量工作時(shí)，傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)會(huì)存在通行和通視方面的問(wèn)題。而GPS-RTK測(cè)量技術(shù)則可以很好地解決上述問(wèn)題。（6）運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)測(cè)量時(shí)，參與測(cè)量人員的數(shù)量較傳統(tǒng)測(cè)繪模式要少很多。

4 市政工程測(cè)繪對(duì)GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用

GPS-RTK技術(shù)具有較高的定位精度，并且能夠?qū)崿F(xiàn)快速的實(shí)時(shí)定位，在可操作性上也具有突出的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠進(jìn)行全天候作業(yè)，具有較大的覆蓋面，因此在市政工程測(cè)繪中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)于GPS-RTK技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用，主要包括以下幾個(gè)方面。

4.1 平面控制測(cè)量

目前，GPS-RTK技術(shù)已經(jīng)逐漸代替了傳統(tǒng)的導(dǎo)線測(cè)量，在測(cè)量工作中，通過(guò)對(duì)GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)測(cè)量與部分碎部測(cè)量。在利用RTK的過(guò)程中，只要流動(dòng)站與基準(zhǔn)站的距離控制在15km內(nèi)，那么流動(dòng)站的觀測(cè)工作往往只需要幾秒就可以完成。

4.2 放樣測(cè)量

在工程測(cè)量中，GPS-RTK技術(shù)在點(diǎn)放樣與線路放樣中也有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于點(diǎn)放樣而言，首先需要將向GPS流動(dòng)站傳輸放樣點(diǎn)坐標(biāo)以及靜態(tài)網(wǎng)中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，然后通過(guò)所放點(diǎn)標(biāo)識(shí)，開(kāi)展實(shí)地放樣工作。對(duì)于線路放樣而言，首先需要根據(jù)線路中心線的彎道元素進(jìn)行線路中心線文件的編制，然后向GPS流動(dòng)站接收機(jī)傳輸文件以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，并在實(shí)地根據(jù)樁號(hào)與所放點(diǎn)與中心線的關(guān)系，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)放樣工作。

4.3 高程測(cè)量

根據(jù)GPS測(cè)量資料，并結(jié)合水準(zhǔn)測(cè)量資料，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性大地水準(zhǔn)面高程的測(cè)量具有較強(qiáng)的實(shí)效性。這種方法需要GPS觀測(cè)點(diǎn)對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量資料進(jìn)行參考，并具有適當(dāng)?shù)拿芏扰c均勻的分布。通過(guò)對(duì)高精度GPS定位技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)大地高程差的確定，然后根據(jù)適當(dāng)大地水準(zhǔn)面進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并根據(jù)模型內(nèi)插出計(jì)算點(diǎn)的高程異?；虍惓２?，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)特定點(diǎn)正常高程的獲取。通過(guò)GPS-RTK技術(shù)，可以有效測(cè)量縱、橫斷面，并且能夠?qū)?shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行采集工作，使測(cè)量作業(yè)的質(zhì)量與生產(chǎn)效率得到大幅度提高。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在上文中對(duì)RTK技術(shù)的描述，我們可以知道在市政工程的測(cè)量當(dāng)中，RTK技術(shù)的使用有效的提高了傳統(tǒng)的市政工程測(cè)量的工作效率以及工作質(zhì)量，是市政工程測(cè)量技術(shù)中一座新的里程碑，雖然目前RTK技術(shù)還存在一些缺陷，但是隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，這種新型的測(cè)量技術(shù)會(huì)不斷的得到完善并且得到廣泛的使用，甚至?xí)饾u的拓展到其他的領(lǐng)域中去。

參考文獻(xiàn)：

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