GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

高雪嚴(yán)

摘 要：現(xiàn)如今，我國(guó)科學(xué)技術(shù)顯著提升，進(jìn)一步促進(jìn)了工程測(cè)繪行業(yè)的蓬勃發(fā)展，也更高地要求著測(cè)繪技術(shù)。以往選擇全站儀進(jìn)行測(cè)量的方法已經(jīng)不符合現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的需求，因此，需要不斷完善和優(yōu)化這一測(cè)量方法。本文主要探究全站儀與GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)繪中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù);全站儀;工程測(cè)繪;應(yīng)用

GPS-RTK技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于高效且準(zhǔn)確的定位能力，當(dāng)前該技術(shù)已成為工程測(cè)量中必不可少的一部分。GPS-RTK技術(shù)是通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收，有效收集每個(gè)站點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，其具備較強(qiáng)的抗干擾能力，不受外界復(fù)雜環(huán)境與天氣情況的影響，可進(jìn)行全天作業(yè)，這就有效提升了工程測(cè)量的效率[1]。然而，若所測(cè)量的區(qū)域存在密林遮擋等情況，將會(huì)在一定程度上影響GPS-RTK技術(shù)的測(cè)量數(shù)據(jù)?；诖?，需要聯(lián)合使用全站儀設(shè)備，通過(guò)兩者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，能夠獲得更加精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)而保障最終工程測(cè)量結(jié)果的精確性和真實(shí)性。

一、簡(jiǎn)述GPS-RTK測(cè)量技術(shù)

（一）技術(shù)原理

RTK也稱(chēng)之為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，這一技術(shù)立足于衛(wèi)星定位和載波相位差值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，能夠向大眾提供坐標(biāo)定位服務(wù)，且實(shí)現(xiàn)了厘米級(jí)別定位精度。在具體應(yīng)用過(guò)程中，RTK的構(gòu)成部分為超過(guò)2臺(tái)的GPS接收機(jī)，其中1臺(tái)可當(dāng)作基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)，而其他設(shè)備則當(dāng)作移動(dòng)站GPS接收機(jī)。其中基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的主要作用都是對(duì)多顆衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，基準(zhǔn)站則在設(shè)定范圍之內(nèi)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的觀測(cè)，然后把接受到的衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)電臺(tái)傳遞至移動(dòng)站GPS接收機(jī)，這一設(shè)備再將所收集的觀測(cè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)與接收到的衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù)傳送至控制電子手簿，從而獲得觀測(cè)值，通過(guò)開(kāi)展實(shí)時(shí)差分及平差處理計(jì)算，最終可獲得坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

（二）技術(shù)優(yōu)勢(shì)

與全站儀測(cè)繪技術(shù)相比，GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于：第一，無(wú)需通視。全站儀測(cè)繪技術(shù)需要借助光學(xué)來(lái)完成測(cè)量工作，在工程測(cè)繪中難免會(huì)受到通視影響，而GPS-RTK主要是借助GPS衛(wèi)星相位差數(shù)據(jù)來(lái)完成測(cè)繪工作，不僅避免了通視的影響，還使得測(cè)繪更加簡(jiǎn)便靈活;第二，全天候作業(yè)。在理論上，GPS-RTK觀測(cè)工作在時(shí)間和空間上不受限制，可以進(jìn)行全天候作業(yè)，也不受氣候因素制約;第三，定位精度高，借助GPS系統(tǒng)能夠得到動(dòng)態(tài)目標(biāo)的高精度時(shí)間信息、高精度坐標(biāo)信息。

二、常規(guī)測(cè)量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用

（一）控制測(cè)量

在定位測(cè)量過(guò)程中，對(duì)于GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用需注意兩個(gè)方面：第一，針對(duì)觀測(cè)站位置的選擇，需盡量在視野開(kāi)闊處進(jìn)行觀測(cè)站設(shè)置，這樣能夠有效保證測(cè)繪結(jié)果的精準(zhǔn)性;第二，由于附近電磁波會(huì)干擾到所接收的衛(wèi)星信號(hào)，這就嚴(yán)重影響定位結(jié)果的精準(zhǔn)性，針對(duì)這一情況，在外業(yè)測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)將周?chē)姶挪ǖ母蓴_進(jìn)行排除，保證接受信號(hào)不受到干擾。而在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中，應(yīng)在GPS-RTK流動(dòng)站的控制器中對(duì)項(xiàng)目名稱(chēng)加以設(shè)置，建立作業(yè)文件，所選的電臺(tái)頻率、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)、投影參數(shù)必須與基準(zhǔn)站保持一致性，待RTK作業(yè)模式開(kāi)啟時(shí)，可在一定范圍之內(nèi)通過(guò)初始化操作來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集[2]。在具體操作過(guò)程中，每日開(kāi)始測(cè)量前需對(duì)3個(gè)前一天控制點(diǎn)進(jìn)行再次測(cè)量，將其作為檢核數(shù)據(jù)，對(duì)于搬遷后的基準(zhǔn)站，應(yīng)各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)2個(gè)相同點(diǎn)，若發(fā)現(xiàn)高程異常值突變情況，應(yīng)及時(shí)加以二次高程改正，這樣能夠有效保證測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度。待數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，可按照三角函數(shù)和方位角推算原理，建立起相應(yīng)的解算模型，以便后續(xù)更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理程序編制工作。

（二）數(shù)字化地形圖測(cè)量

對(duì)于數(shù)字化地形圖測(cè)量工作，通過(guò)選擇GPS-RTK技術(shù)，不僅能夠在一定程度上減少控制點(diǎn)，還能夠?qū)τ谝酝緝x測(cè)繪中存在的不足之處及薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有效彌補(bǔ)，從而確保高精度的測(cè)量結(jié)果。在具體應(yīng)用過(guò)程中，只需在計(jì)算機(jī)數(shù)字化軟件中錄入采集點(diǎn)的有關(guān)數(shù)據(jù)信息，就能夠自動(dòng)生成所需的地形圖，進(jìn)而節(jié)省人工成本，具備較高的自動(dòng)化程度，且避免出現(xiàn)誤差情況。尤其是在特殊地形區(qū)域的工程測(cè)繪中，借助GPS-RTK技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)直接測(cè)量，也能更好地符合測(cè)量精度要求。

（三）施工放樣測(cè)量

因?yàn)镚PS-RTK技術(shù)無(wú)需考慮點(diǎn)位的通視性，具有較強(qiáng)的抗干擾性，因此，將這一技術(shù)應(yīng)用到施工放樣測(cè)量中可以獲得較為理想的效果。在具體應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)人員只需提前控制電子手簿錄已準(zhǔn)備好的各項(xiàng)參數(shù)，就能夠自動(dòng)生成數(shù)據(jù)，并對(duì)偏移數(shù)據(jù)、里程等參數(shù)進(jìn)行顯示，進(jìn)而在極大程度上確保放樣測(cè)量的高效率及數(shù)據(jù)處理的高精度。

三、GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

由于工程測(cè)量工作涵蓋的多種多樣的內(nèi)容及繁復(fù)的操作程序，為顯著提升測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性，必須有機(jī)結(jié)合起GPS-RTK技術(shù)與全站儀技術(shù)，具體內(nèi)容如下：（1）提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。首先，需對(duì)GPS-RTK聯(lián)合全站儀測(cè)量流程進(jìn)行充分分析與掌握，也就是相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合工程的具體情況來(lái)對(duì)有效地、恰當(dāng)?shù)販y(cè)繪流程進(jìn)行編制，再?lài)?yán)格按照測(cè)繪流程開(kāi)展接下來(lái)的測(cè)量工作，一般的測(cè)量流程為：資料收集——首級(jí)控制測(cè)量——圖根控制測(cè)量——外業(yè)數(shù)據(jù)采集——內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理——測(cè)繪成果整體輸出等;其次，在正式測(cè)量前，相關(guān)人員需對(duì)工程所在區(qū)域的地理位置、地形地貌、區(qū)域面積等進(jìn)行實(shí)地勘察，再結(jié)合勘察結(jié)果編制測(cè)量計(jì)劃[3];最后，在正式聯(lián)合使用GPS-RTK技術(shù)與全站儀前，相關(guān)人員必須合理調(diào)整所有測(cè)繪儀器的參數(shù)，對(duì)控制網(wǎng)布置、平面坐標(biāo)系統(tǒng)、高程測(cè)量控制網(wǎng)加以明確;（2）在GPS-RTK技術(shù)與全站儀的具體應(yīng)用過(guò)程中，針對(duì)信號(hào)比較差的區(qū)域，應(yīng)先選擇全站儀加以測(cè)量，借助GPS-RTK技術(shù)來(lái)建立滿(mǎn)足精度要求的低級(jí)控制點(diǎn)位，再借助全站儀來(lái)對(duì)碎部測(cè)量工程所在區(qū)域測(cè)量，這樣就能夠顯著提升測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在工程測(cè)量中，以往的全站儀測(cè)量已經(jīng)不符合現(xiàn)階段我國(guó)工程測(cè)量行業(yè)的發(fā)展需求，GPS-RTK技術(shù)也逐漸取代了全站儀測(cè)量的位置，在工程測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。然而GPS-RTK技術(shù)在具體應(yīng)用過(guò)程中依然存在一些不足，這就需要將這一技術(shù)與全站儀進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，以此來(lái)有效保障測(cè)量結(jié)果的精度水平，最終獲得理想的測(cè)繪效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王天孝.試析GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（04）：271-272.

[2]劉浩.GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用和特點(diǎn)分析[J].智能城市，2019，5（08）：60-61.

[3]劉湛新.淺談GPS和全站儀在城市測(cè)繪工作中的應(yīng)用[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2011（11）：290.