試析GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用及其技術(shù)要點(diǎn)

劉建明 任思松

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善與進(jìn)步，GPS、RTK技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量中，從而提高測(cè)量的準(zhǔn)確性以及其施工質(zhì)量。本文就針對(duì)GPS、RTK技術(shù)進(jìn)行分析研究。

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

一、GPS-RTK技術(shù)的概述

1.1 GPS-RTK技術(shù)的概念

RTK技術(shù)能夠?qū)z測(cè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)其不斷變化的位置進(jìn)行分析，是GPS技術(shù)中的重要技術(shù)。在建筑工程的后期施工中，需要對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)建筑工程質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，判斷其是否符合設(shè)計(jì)要求。GPS技術(shù)是由三部分組成的，一部分是空間系統(tǒng)，一部分是地面系統(tǒng)，還有一部分是信號(hào)接收系統(tǒng)。在利用GPS技術(shù)收集到相關(guān)數(shù)據(jù)后，還需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，RTK技術(shù)的作用就是改變數(shù)據(jù)的傳輸和處理工作。在經(jīng)過(guò)RTK技術(shù)的處理后，能提升信號(hào)接收系統(tǒng)的處理效率，加快其輸出測(cè)量結(jié)果的速度。由于實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大，因此在實(shí)施RTK技術(shù)時(shí)，無(wú)法通過(guò)無(wú)線電波傳輸技術(shù)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。于是，技術(shù)研究員對(duì)RTK技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，形成一種更新的測(cè)繪技術(shù)，即GPS-RTK技術(shù)，從而能夠有效的解決這一問(wèn)題。

1.2 GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

與一般的測(cè)量技術(shù)相比，GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯，在測(cè)繪工程中運(yùn)用此技術(shù)，可減少定位的時(shí)間，提高定位的精準(zhǔn)度，且測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性很高，基本不會(huì)出現(xiàn)誤差。并且，測(cè)量的效率比一般技術(shù)更高，速度更快。GPS-RTK技術(shù)的自動(dòng)化程度高，利用集成化的方式進(jìn)行工作，不會(huì)受到人為因素的干擾，所以能降低測(cè)量誤差，并確保測(cè)量人員的安全。更重要的是，此項(xiàng)技術(shù)的操作并不復(fù)雜，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，能表現(xiàn)出強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。

二、GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

由于GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)越性十分突出，其被廣泛的應(yīng)用到工程測(cè)量中，主要有控制測(cè)量、線路中線定線、建筑物規(guī)劃放線、用地測(cè)量等四個(gè)方面。

2.1、控制測(cè)量

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)城市建設(shè)飛速發(fā)展，城市的規(guī)模越來(lái)越大，然而城市的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)導(dǎo)線大多位于地面，由于使用的頻繁及城市發(fā)展過(guò)程中不注意對(duì)其進(jìn)行保護(hù)等原因，其常常被破壞，影響了工程測(cè)量的進(jìn)度及精度，而且常規(guī)的控制測(cè)量，需要點(diǎn)間通視，還有精度不高的缺點(diǎn)，由于這些因素的存在，都嚴(yán)重影響了進(jìn)行控制測(cè)量的精度和效率。采用常規(guī)的GPS靜態(tài)測(cè)量、快速靜態(tài)、偽動(dòng)態(tài)方法，在外業(yè)測(cè)設(shè)過(guò)程中不能實(shí)時(shí)知道定位精度，如果測(cè)設(shè)完成后，回到內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求，還必須返測(cè)，而采用RTK來(lái)進(jìn)行控制測(cè)量，能夠?qū)崟r(shí)知道定位精度，如果點(diǎn)位精度要求滿足了，用戶(hù)就可以停止觀測(cè)了，而且知道觀測(cè)質(zhì)量如何，這樣可以大大提高作業(yè)效率。如果把RTK用于各種工程測(cè)量中則不僅可以大大減少人力強(qiáng)度、節(jié)省費(fèi)用，而且測(cè)一個(gè)控制點(diǎn)在幾分鐘甚至于幾秒鐘內(nèi)就可完成，大大提高工作效率。

2.2、繪制大比例尺地形圖

過(guò)去測(cè)地形圖時(shí)一般首先要在測(cè)區(qū)建立圖根控制點(diǎn)，然后在圖根控制點(diǎn)上架上全站儀或經(jīng)緯儀配合小平板測(cè)圖，現(xiàn)在發(fā)展到外業(yè)用全站儀和電子手簿配合地物編碼，利用大比例尺測(cè)圖軟件來(lái)進(jìn)行測(cè)圖，甚至于發(fā)展到最近的外業(yè)電子平板測(cè)圖等等，但是這些測(cè)量方法都需要通過(guò)在測(cè)站上測(cè)出四周地貌的碎部點(diǎn)來(lái)完成，這些碎部點(diǎn)都與測(cè)站通視，而且一般要求至少2-3人操作，在后期數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)精度不合要求還得到外業(yè)去返測(cè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。現(xiàn)在采用GPS RTK時(shí)，僅需一人背著儀器在要測(cè)的地貌碎部點(diǎn)呆上一二秒鐘，并同時(shí)輸入特征編碼，通過(guò)手簿可以實(shí)時(shí)知道點(diǎn)位精度，把一個(gè)區(qū)域測(cè)完后回到室內(nèi)，由專(zhuān)業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖，這樣用RTK僅需一人操作，不要求點(diǎn)間通視，既省時(shí)又省力，大大提高了工作效率。

2.3、線路中線定線

設(shè)計(jì)人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后， 需將公路中線在地面上標(biāo)定出來(lái)，采用GPS RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行放樣工作，一人也可完成。將線路參數(shù)如線路起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入RTK的外業(yè)控制器，即可放樣，這種放樣方法十分靈活，可以采用坐標(biāo)放樣也可以采用樁號(hào)進(jìn)行放樣，而且可以隨時(shí)的更換放樣方法，而不會(huì)對(duì)后期數(shù)據(jù)的出來(lái)帶來(lái)不必要的麻煩。

2.4、建筑物規(guī)劃放線

建筑物規(guī)劃放線，放線點(diǎn)既要滿足城市規(guī)劃條件的要求，又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系，放樣精度要求較高。在利用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行建筑物放樣的時(shí)候，要注意測(cè)量點(diǎn)位的收斂精度，一旦發(fā)現(xiàn)點(diǎn)位的收斂精度不高，則應(yīng)立即采取措施，強(qiáng)制的測(cè)量會(huì)產(chǎn)生較大的點(diǎn)位誤差。

2.5、用地測(cè)量

在建設(shè)用地勘測(cè)定界測(cè)量中，RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)地測(cè)定界址點(diǎn)坐標(biāo)，確定土地使用界限范圍，計(jì)算用地面積，在土地分類(lèi)及權(quán)屬調(diào)查時(shí)，應(yīng)用RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)測(cè)量權(quán)屬界限、土地分類(lèi)修測(cè)，提高了測(cè)量速度和精度。

2.6、放樣

放樣是測(cè)量一個(gè)應(yīng)用分支，它要求通過(guò)一定方法采用一定儀器把人為設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位在實(shí)地給標(biāo)定出來(lái)，過(guò)去采用常規(guī)的放樣方法很多，如經(jīng)緯儀交會(huì)放樣，全站儀的邊角放樣等等，一般要放樣出一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位時(shí)，往往需要來(lái)回移動(dòng)目標(biāo)，而且要2-3人操作，同時(shí)在放樣過(guò)程中還要求點(diǎn)間通視情況良好，在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高，有時(shí)放樣中遇到困難的情況會(huì)借助于很多方法才能放樣，如果采用RTK技術(shù)放樣時(shí)，僅需把設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手簿中，背著GPS接收機(jī)，它會(huì)提醒你走到要放樣點(diǎn)的位置，既迅速又方便，由于GPS是通過(guò)坐標(biāo)來(lái)直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在外業(yè)放樣中效率會(huì)大大提高，且只需一個(gè)人操作。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，GPS-RTK技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用，能在很大程度上提高測(cè)繪效率，提升測(cè)量的精準(zhǔn)度，縮短測(cè)量時(shí)間，從而降低企業(yè)的測(cè)繪成本。在對(duì)GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，要根據(jù)實(shí)際的測(cè)量需要，確保應(yīng)用的合理性，將傳統(tǒng)測(cè)量工作中比較困難的部分進(jìn)行簡(jiǎn)化。

參考文獻(xiàn)

[1]崔志剛.GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的運(yùn)用[J].科技視界，2016（24）：303