GPS-RTK技術(shù)在工程竣工測量工作中的優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用

楊銀甲

摘? 要：當(dāng)前電子計(jì)算機(jī)科技飛速發(fā)展，GPS-RTK技術(shù)作為現(xiàn)如今一項(xiàng)新型的測繪技術(shù)，對于我國較為傳統(tǒng)的測繪工作以及測繪方式等方面，皆具有著較大的革新性效用?；诖耍恼峦ㄟ^剖析此項(xiàng)新型技術(shù)于當(dāng)前工程竣工測量工作進(jìn)程中所具有的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而為其探尋相應(yīng)的解決措施，以供各位參考。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù);工程竣工;測量工作;優(yōu)缺點(diǎn);應(yīng)用

中圖分類號：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）15-0149-03

Abstract： At present， with the rapid development of computer science and technology， GPS-RTK technology， as a new surveying and mapping technology， has a great innovative effect on the more traditional surveying and mapping work and surveying and mapping methods in our country. Based on this， this paper analyzes the advantages and disadvantages of this new technology in the current process of project completion survey， and then explores the corresponding solutions for reference.

Keywords： GPS-RTK technology; project completion; measurement work; advantages and disadvantages; application

GPS-RTK技術(shù)是將載波相位方面的觀測值，作為一項(xiàng)基礎(chǔ)、實(shí)時(shí)以及動態(tài)的定位系統(tǒng)。其所具備的快捷、高效優(yōu)勢，也是傳統(tǒng)測繪儀器所無法與之相比較的。過去市場中所運(yùn)用的傳統(tǒng)GPS測量方式，諸如靜態(tài)、動態(tài)乃至快速動態(tài)等方面的測量等方式，皆需要于測量后再對其實(shí)施結(jié)算，方能夠獲得較為精準(zhǔn)的厘米級數(shù)據(jù)。但是現(xiàn)如今的RTK技術(shù)，則能夠?qū)崿F(xiàn)于野外直接、實(shí)時(shí)的獲取厘米級的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，具有較為突出的優(yōu)勢。對此，就其RTK技術(shù)而言，可以將其稱之為GPS測繪應(yīng)用方面的一項(xiàng)里程牌。此外，由于RTK測量所運(yùn)用的是載波相位其動態(tài)實(shí)時(shí)差分方面的技術(shù)，又被稱之為實(shí)時(shí)動態(tài)測量法，因此其能夠?qū)崟r(shí)、精準(zhǔn)的于坐標(biāo)系中，提供測站點(diǎn)其三維定位方面的厘米級精準(zhǔn)結(jié)果。

1 竣工測量方面的概念以及與之相關(guān)的各項(xiàng)要求

當(dāng)工程竣工之后，還應(yīng)當(dāng)對建筑物方面的平面位置，以及高程等方面實(shí)施相應(yīng)的測量性工作。這其中通常包含有：建筑物的占地面積、基底面積、建筑高度、道路高程以及預(yù)埋給排水管線高程等方面的各項(xiàng)驗(yàn)收工作[1]。

就工程竣工方面對于其各項(xiàng)測量性工作的相關(guān)要求來講：其一，皆應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一化的運(yùn)用平面坐標(biāo)系統(tǒng)跟高程系統(tǒng)，盡可能的有效防止因?yàn)閾Q算失誤，所構(gòu)成的相關(guān)數(shù)據(jù)誤差;其二，對其成圖比例尺方面也應(yīng)當(dāng)實(shí)施統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn);其三，竣工測量數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)合乎當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)地理信息，以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并對其實(shí)施永久性的存儲（如圖1）。

2 BTK測量技術(shù)于竣工測量之中所具有的優(yōu)點(diǎn)

2.1 提升測量作業(yè)成效

就其中較為常見的地形、地勢方面而言，通常高品質(zhì)的RTK設(shè)站可以一次性的完成半徑四千米范圍之內(nèi)，與之相關(guān)的全部測量工作。這在一定程度上來講，不僅能夠大幅度降低其傳統(tǒng)竣工測量方面搬運(yùn)儀器的次數(shù)，大幅度降低與之相關(guān)的控制點(diǎn)數(shù)，而且整個(gè)測量進(jìn)程中只需要一名測量人員即可完成作業(yè)，有助于節(jié)約人力成本。同時(shí)，在普通電磁波環(huán)境的作用之中，RTK技術(shù)往往僅需要幾秒就能夠精確的獲取一點(diǎn)坐標(biāo)。由此可見，其不僅具有超高的工作速度、工作強(qiáng)度，而且在節(jié)約了時(shí)間成本、人力成本的同時(shí)，也大幅度的提升了測量工作方面的測量效率以及測量成效[2]。

2.2 高精度定位

當(dāng)RTK測量處于有效的距離以及范圍之內(nèi)（通常皆在半徑四千米的范圍之內(nèi)），其平面精準(zhǔn)度、高程精準(zhǔn)度方面，皆能夠獲得精確至厘米級的相關(guān)數(shù)據(jù)。故而，這在一定程度上來講，RTK測量基本上是不會產(chǎn)生誤差累積的，其測量數(shù)據(jù)方面也是具有較為穩(wěn)固的可靠性，以及較高精確度的。

2.3 降低測量條件

由于RTK測量技術(shù)，僅需要滿足電磁波方面的通視就可，不需滿足兩點(diǎn)之間的光學(xué)通視。故而，其與傳統(tǒng)方面的竣工測量儀器，以及過往較為傳統(tǒng)化的測量方式相比較而言，由于RTK測量技術(shù)具有降低測量條件的優(yōu)勢，因此其對于外界因素方面的測量條件、測量要求會比較小。另外，因?yàn)闅夂蛞约凹竟?jié)等外界干擾因素基本上不會對RTK技術(shù)方面的測量結(jié)果構(gòu)成影響。因此，降低此方面的測量條件，也再一次體現(xiàn)了RTK測量技術(shù)具有提升工作效率的效用與優(yōu)勢。

3 RTK技術(shù)存有的不足以及相關(guān)的補(bǔ)救方法

3.1 衛(wèi)星所予以的阻礙

衛(wèi)星方面所獲的阻礙主要有兩方面因素：其一，由于最佳的衛(wèi)星系統(tǒng)分布位置由美國占據(jù)，因此在某一確定的時(shí)間之內(nèi)，部分國家將在此時(shí)間范圍中，不能夠獲取到較為完整的衛(wèi)星系統(tǒng)覆蓋。故而，這一時(shí)間內(nèi)很容易產(chǎn)生相應(yīng)的測量假值。其二，主要是受到地理環(huán)境以及自然環(huán)境所構(gòu)成的限制。比如，峽谷深處、茂密的叢林環(huán)境，以及高樓密布的城市等。在此些環(huán)境中，衛(wèi)星所發(fā)出的通訊信號將很可能會遭遇較長時(shí)間的遮擋或延遲，從而致使一天之內(nèi)的測量作業(yè)時(shí)間受到一定的限制。

對于前面所提及的假值問題而言，可以通過使用RTK測量成果之中的質(zhì)量控制辦法，來對其及時(shí)的發(fā)覺。對作業(yè)時(shí)間遭受限制所帶來的各項(xiàng)問題來講，應(yīng)當(dāng)盡可能的事先為其做好各項(xiàng)準(zhǔn)備性、預(yù)備性工作，同時(shí)選擇好恰當(dāng)時(shí)間進(jìn)行測量解決。

3.2 天空因素方面所給予的影響

如若竣工測量操作安排于中午實(shí)施，將會遭受大氣電離層方面所帶來的干擾跟影響，這將會致使共用衛(wèi)星數(shù)量偏少，更甚者會出現(xiàn)時(shí)常連接的衛(wèi)星數(shù)量不足五顆的現(xiàn)象。故而，這會致使儀器初始化時(shí)間較長，或是不能進(jìn)行初始化操作，從而將無法正常實(shí)施測量工作。通過我們長期的探究與實(shí)踐，我們得知，使用RTK技術(shù)實(shí)施測量的最佳時(shí)間，通常是在上午十一點(diǎn)之前，以及下午三點(diǎn)半之后。此段時(shí)間是進(jìn)行測量工作的最佳時(shí)期。故而，在運(yùn)用RTK技術(shù)進(jìn)行測量之時(shí)，一定要選取好測量時(shí)間，盡可能的規(guī)避搜索衛(wèi)星比較困難的時(shí)間段進(jìn)行測量操作。

3.3 數(shù)據(jù)傳輸遭遇干擾，致使標(biāo)稱作業(yè)半徑比實(shí)際要小

由于RTK技術(shù)方面的數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)，經(jīng)常會遭受到大型建筑、自然山脈以及其他類別高頻信號等方面的干擾。因此，在傳遞數(shù)據(jù)的進(jìn)程中信號強(qiáng)度會受到較為嚴(yán)重的衰減，從而致使測量精準(zhǔn)度下降，致使作業(yè)半徑產(chǎn)生縮小現(xiàn)象。此外，運(yùn)用RTK技術(shù)進(jìn)行測量時(shí)，其作業(yè)半徑如果超出測量范圍，將會致使測量數(shù)據(jù)方面的誤差超限[3]。故而，RTK測量技術(shù)的實(shí)際有效測量半徑通常都要小于標(biāo)稱規(guī)定方面的有效半徑。通過長期的實(shí)踐，這個(gè)觀點(diǎn)已經(jīng)獲得了相應(yīng)的驗(yàn)證。為了保障測量數(shù)據(jù)方面的成效性以及精準(zhǔn)性，在切實(shí)的測量進(jìn)程中，就應(yīng)當(dāng)對測量半徑及時(shí)的進(jìn)行縮小，又或者是把基準(zhǔn)站安排在實(shí)施測試區(qū)域所在中央的較高位置上。

3.4 RTK機(jī)型初始化能力方面的問題

經(jīng)過上述剖析我們得知，于高山、叢林密布的自然地區(qū)以及高樓密布的城市區(qū)域中，GPS衛(wèi)星方面的信號會受到一定的阻礙。故而，很容易致使失鎖以及初始化丟失等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時(shí)，在運(yùn)用RTK技術(shù)實(shí)施作業(yè)時(shí)，也會時(shí)常的需要對其進(jìn)行重新初始化操作。這不僅會對測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度構(gòu)成損壞，也在一定程度上拖延了相應(yīng)的測量效率。對于這些問題的處理，通常只能依靠選用初始化較強(qiáng)的RTK機(jī)型。如若測量區(qū)域不能充分滿足此類RTK機(jī)型的基本測量條件，則需要選用其他有效的方式來進(jìn)行測量。

3.5 儀器設(shè)備電量不充足

因?yàn)檫\(yùn)用RTK技術(shù)測量需要耗費(fèi)大量的電能，故而通常需要具備多個(gè)大容量的電池組方能夠滿足其高強(qiáng)度以及長時(shí)間的測量作業(yè)需要。所以，RTK測量儀器不適合運(yùn)用在電力供應(yīng)較為匱乏、緊張的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

3.6 數(shù)據(jù)精度以及穩(wěn)定性方面的問題

盡管RTK技術(shù)方面，測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度以及穩(wěn)定性皆高于以往傳統(tǒng)的測量方式，但是由于RTK測量技術(shù)經(jīng)常會受到衛(wèi)星、空氣電離層以及自然地域環(huán)境等方面的影響，進(jìn)而對于數(shù)據(jù)傳輸方面的精準(zhǔn)度以及穩(wěn)定性也構(gòu)成了相應(yīng)的影響。若想有效且充分的解決這一問題，首先需要選取精準(zhǔn)度更高以及穩(wěn)定性更強(qiáng)的RTK機(jī)型，之后將其布設(shè)于高程控制點(diǎn)或者是水平控制點(diǎn)處進(jìn)行運(yùn)用。在此進(jìn)程中，還應(yīng)當(dāng)多設(shè)置一些控制點(diǎn)來作為RTK測量數(shù)據(jù)方面的校核點(diǎn)，從而有利于進(jìn)一步增強(qiáng)對于測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度以及穩(wěn)定性等質(zhì)量方面的管控。

4 RTK測量優(yōu)化方法

4.1 把握儀器特性

在進(jìn)行日常測量的工作進(jìn)程中，測量人員應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行反復(fù)實(shí)踐，從而更為全面化的認(rèn)知、了解以及掌握RTK機(jī)型所具有的特征與特性[4]。比如，RTK機(jī)型是否可以滿足標(biāo)稱方面的精度要求，是否可以達(dá)成測量方面對于質(zhì)量的需求，是否可以滿足標(biāo)稱作業(yè)方面的半徑需要等。從而在實(shí)施測量作業(yè)時(shí)，可以更加快速的對儀器進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，在滿足實(shí)際測量需要的同時(shí)，也有助于降低儀器測量的誤差，有助于提升測量方面的成效。

4.2 布設(shè)控制點(diǎn)

為了更好的接收數(shù)據(jù)鏈信息，接收衛(wèi)星傳遞的信號，對于控制點(diǎn)而言應(yīng)當(dāng)盡可能的選取于制高點(diǎn)上進(jìn)行布設(shè)。為了更為有效的對RTK測量數(shù)據(jù)實(shí)施質(zhì)量把控，應(yīng)當(dāng)于地形以及自然環(huán)境未能滿足相關(guān)測量要求的區(qū)域增添控制點(diǎn)設(shè)置，從而有效防止RTK測量作業(yè)實(shí)施進(jìn)程中盲點(diǎn)問題的出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

綜合上述剖析，我們得知運(yùn)用GPS-RTK實(shí)施竣工測量，與傳統(tǒng)竣工測量方式相對比來講，具有精準(zhǔn)度較高以及誤差比較均勻的特性，是一類較為理想的竣工測量技術(shù)以及竣工測量設(shè)備。但是，在實(shí)際的運(yùn)用進(jìn)程中，此技術(shù)依舊存有不少的缺點(diǎn)、問題以及不足之處。對此，仍舊需要我們相關(guān)的技術(shù)、科研人員，來對此方面的技術(shù)與設(shè)備，進(jìn)行充分的探究與完善，從而促使此項(xiàng)技術(shù)可以更加高效的服務(wù)于我國的竣工測量工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]李振，徐美濤.GPSRTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用研究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2018，16（5）：85.

[2]辛均軍，黃宗明.淺談GPSRTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（13）：458.

[3]楊荔，王博.淺談GPSRTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（20）：338.

[4]席繼龍，劉敏.淺述GPSRTK測量技術(shù)土建工程中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（4）：2880.