談GPS-RTK技術(shù)在財政投資評審工作中的實際應(yīng)用

蘇宇明

(陽泉市財政投資評審中心，山西陽泉 045000)

·測量·

談GPS-RTK技術(shù)在財政投資評審工作中的實際應(yīng)用

蘇宇明

(陽泉市財政投資評審中心，山西陽泉 045000)

簡述了GPS-RTK的原理特性，主要對其使用方法進行了探討，并通過實例講述了該技術(shù)在財政投資評審工作當(dāng)中的實際應(yīng)用措施及注意要點，對同類工作具有一定的借鑒意義。

GPS-RTK，財政，評審，應(yīng)用

陽泉市財政投資評審中心2011年成立至今，累計完成評審項目300多個，審核金額70多億元，核減金額10多億元，為陽泉市財政節(jié)省了大量的真金白銀，使財政性投資資金發(fā)揮了極大的效益，真正起到了投資評審應(yīng)有的作用，切實把好了財政項目事前審核的關(guān)口。近年來，隨著土石方項目的不斷增加，投資評審中心結(jié)合項目實際購置了GPS-RTK測量系統(tǒng)、地形地籍成圖軟件CASS9.2，應(yīng)用于大型土石方工程等項目評審。而GPS是一個空基全天候?qū)Ш较到y(tǒng)，GPS能夠提供精密的全天候的位置、速度和時間信息;能夠采用距離定位方式，進行測距空間交會點，最初由美國國防部開發(fā)，主要是滿足美國軍方在地面等近地空間內(nèi)一個通用參照系中的速度、時間及位置、信息等要求。該系統(tǒng)有導(dǎo)航、定位、授時三大功能，并且GPS能夠進行連續(xù)的、實時的三維定位。

在國際上，俄羅斯的GLONASS全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是前蘇聯(lián)研制建立的，共發(fā)射27顆試驗衛(wèi)星;歐盟的歐洲導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(ENSS)即伽利略計劃，該計劃試圖建立一個高效經(jīng)濟的民用導(dǎo)航及定位系統(tǒng);中國的“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”是全天候時提供衛(wèi)星導(dǎo)航信息的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，它可以為服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶提供全快速實時、高精度定位服務(wù)。

RTK技術(shù)在地籍碎步測量中與采用全站儀相比，具有非常突出的優(yōu)點:采點速度快、實現(xiàn)單人操作、減少勞動力、作用范圍廣。但RTK定位方式在碎步測量上也有其不足之處:在建筑物密集、林帶時往往不能靠近被測物體，這時就需要與傳統(tǒng)的測量方法相結(jié)合，它雖然基準(zhǔn)站與流動站之間不要求通視，但要求GPS接收機的天線必須對空通視;在測量誤差來源方面，RTK定位的誤差主要有軌道的誤差、電離層的誤差、對流層的誤差、信號干擾、多路徑誤差、天線相位中心變化、多路徑誤差、信號干擾和氣象因素。

RTK定位技術(shù)是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)，測量精度可以達到厘米級，實時提供測站點在指定坐標(biāo)系中的三維定位的結(jié)果。它的工作原理是利用2臺以上RTK(或CORS基站+1臺RTK)的GPS接收機同時接收衛(wèi)星信號，其中的一臺RTK安置在已知坐標(biāo)點上作為基準(zhǔn)站，另一臺則是流動站用來測定未知點的坐標(biāo)，基準(zhǔn)站通過已知點和衛(wèi)星數(shù)據(jù)測算出流動站相關(guān)坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)，并適時傳送給流動站。該技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)的傳輸和處理，陽泉市財政投資評審中心使用的 CORS基站+ 1臺RTK的工作原理也基本相似，只不過該單位只購買了1臺RTK，通過手機網(wǎng)路(安裝一張手機卡)適時與CORS基站鏈接解算相應(yīng)數(shù)據(jù)，主要優(yōu)點是減少現(xiàn)場尋找已知點的誤差、時間及資金投入，缺點是在手機信號不好的地方定位困難。

以陽泉市財政投資評審中心使用的某品牌GPS-RTK(型號: S86-T)為例，為節(jié)約資金投入，購買了1臺該設(shè)備，使用移動站模式時借助市規(guī)劃部門已有的CORS基站(作業(yè)半徑40 km)，可基本覆蓋市區(qū)、礦區(qū)、郊區(qū)、開發(fā)區(qū)等地，如到市區(qū)以外作業(yè)可切換至山西省測繪部門的CORS基站網(wǎng)路。這樣單臺RTK(流動站)+ CORS的工作方式對比RTK(基準(zhǔn)站)+RTK(流動站)方式不僅節(jié)約了資金投入，而且還減少了項目單位提供的已知點所帶來的誤差風(fēng)險。

GPS-RTK(型號:S86-T)的主要性能及技術(shù)指標(biāo):主要使用其“工程之星”軟件，兩塊雙電池組設(shè)計，不需拆裝，當(dāng)然也可以使用“水利之星”等多樣化的軟件功能;主板支持GLONASS及北斗，目前使用的是北斗+GLONASS+GPS三系統(tǒng)定位;技術(shù)指標(biāo)為RTK平面精度±1 cm+1 ppm，RTK高程精度±3 mm+1×1 ppm，8 km以內(nèi)RTK初始化時間為典型15 s。

GPS-RTK(型號:S86-T)數(shù)據(jù)通訊:標(biāo)準(zhǔn)USB協(xié)議USB2.0、串口(RS-232)，藍牙數(shù)據(jù)鏈:0.5 W～2 W，GPRS/CDMA(內(nèi)置)/ 25W(外置);存儲溫度為-55℃～-85℃，主機重量1.35 kg，尺寸:長158mm、寬158mm、高78mm;工作環(huán)境溫度-45℃～-60℃，使用金屬外殼外包工程塑料，可用水沖洗;防塵相當(dāng)于IP67工業(yè)等級，主機功耗小于1.8W外接電源10 V～15 V;電氣指標(biāo)主機內(nèi)置雙鋰電池包，使用時間12 h(電池充滿電，充電時間需9 h)。

RTK的使用，以陽泉市財政投資評審中心使用的GPS-RTK (型號:S86-T)手簿S730，手簿軟件為工程之星3.0，簡述一下其設(shè)備使用的過程:第一步，安裝RTK及手簿開機通過藍牙聯(lián)機;第二步，打開工程之星新建測量文件;第三步，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)置連接CORS基站;第四步，依次配置工程設(shè)置天線高、坐標(biāo)系統(tǒng)編輯內(nèi)的相應(yīng)坐標(biāo)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)內(nèi)的投影七參橢球等參數(shù);第五步，現(xiàn)場測量，主要使用的是點測量和點放樣，如果使用點放樣可以預(yù)先將放樣數(shù)據(jù)導(dǎo)入手簿當(dāng)中，可大大減輕工作量;第六步，將測量文件導(dǎo)出。如果相關(guān)參數(shù)不變、天線高不變，可以省略第三、四步。

測量數(shù)據(jù)的運用。由于該單位使用GPS-RTK(型號:S86-T)設(shè)備主要是抽查相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所以工作內(nèi)容是在CASS軟件打開項目單位報送數(shù)據(jù)后，將抽查的數(shù)據(jù)通過展高程點的命令將兩次數(shù)據(jù)進行對比，如果相同點位高程誤差較大，誤差點位較多，則證明項目單位報送數(shù)據(jù)有問題，反之則合格。由于某些項目面積較大，測點較多，人工對比難度大，特意要求軟件公司開發(fā)了附加功能，通過一個命令可以將兩次測量的數(shù)據(jù)按規(guī)定的條件對比自動生成Excel報表，將合格點與不合格點分別統(tǒng)計，既加快了工作效率，又減小了人工選點的工作時間和誤差。

案例一:2014年6月，受上級部門委托，陽泉市財政投資評審中心對某學(xué)校土石方挖填工程項目招標(biāo)控制價6 000多萬元進行評審，新校區(qū)規(guī)劃總建筑面積10余萬平方米。

接到評審任務(wù)后評審組立即開展工作，組織項目進行研究，并分析了報送測繪及土石方計算資料，該項目雖是單一的土石方挖填工程，但涉及面積廣、工程量大，投資費用高，單靠人力無法完成土石方工程量的校核。為了高質(zhì)高效的完成評審工作，就要借助高精度的專業(yè)儀器和軟件完成。對項目單位報送的測繪數(shù)據(jù)高程點變化大的地形進行抽區(qū)域、抽點復(fù)測。在測繪公司及測繪專家的指導(dǎo)下，評審人員、項目單位、測繪專家、測繪技術(shù)人員運用GPS-RTK對新校區(qū)現(xiàn)場地形進行多次抽區(qū)域、抽點測量。復(fù)測結(jié)果與報送數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)，在扣除了項目單位報送數(shù)據(jù)中包括的區(qū)域內(nèi)石材加工廠及幾處建筑垃圾后，共審減了土石方量3 000多立方米。通過運用GPS-RTK(型號:S86-T)，不僅提高了評審工作的質(zhì)量，而且提高了評審的效率。

案例二:陽泉市郊區(qū)某處，與郊區(qū)劉備山相接壤，是市區(qū)北邊的重點生態(tài)區(qū)。為了進一步改善市區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，有效增加市區(qū)外圍森林植被，市政府把該項目環(huán)城綠化工程列入本年市級預(yù)算。項目單位組織技術(shù)人員對設(shè)計荒山造林作業(yè)面積1 000多畝，主要以油松、刺槐、香花槐、五角楓為主栽樹種，送審項目投資預(yù)算500多萬元。由于該項目地理位置無明顯地標(biāo)，原先無法判定是否重復(fù)申報，因此使用了GPS-RTK(型號:S86-T)進行位置定位、面積核查等，為今后遏制類似項目重復(fù)申報建立了有力的技術(shù)資料。目前，陽泉市財政投資評審中心使用GPS-RTK(型號: S86-T)的主要范圍為:土石方面積、體積的測量;林業(yè)綠化面積、位置的測量;擋墻邊坡的高差、面積方量測量;道路管線位置、尺寸的測量等方面。

GPS-RTK測量技術(shù)的應(yīng)用，使地籍測繪的精度更加精確，極大的促進了城鎮(zhèn)地籍信息系統(tǒng)的建設(shè)和管理、作業(yè)效率及實時性達到最佳的融合;GPS-RTK在地籍測量中與傳統(tǒng)測量方法相比，不僅大量的減少了人力、物力，而且還加快了測量的進度和成果的精度、質(zhì)量，給測繪行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展。因此，把GPSRTK測繪勘察技術(shù)、地形地籍成圖軟件系統(tǒng)應(yīng)用于財政投資評審工作，可進行原始數(shù)據(jù)采集、坐標(biāo)查詢、地形圖測量、面積計算、斷面圖繪制、土方量計算，不僅可以提高投資評審的工作質(zhì)量和效率，還在一定程度上有效遏制工程項目腐敗的發(fā)生，成為借助科技強化監(jiān)管的評審利器。

［1］ 徐紹銓，張華海，楊志強.GPS測量原理及應(yīng)用［M］.武漢:武漢大學(xué)出版社，2008.

［2］ 潘正風(fēng)，程效軍.數(shù)字測圖原理與方法［M］.第2版.武漢:武漢大學(xué)出版社，2004.

［3］ 牛洪柳.GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用研究［Z］.

On application of GPS-RTK technique in financial investment evaluation

Su Yum ing

(Yangquan Financial Investment Evaluation Center，Yangquan 045000，China)

The paper introduces the principle features for GPS-RTK，explores itsmethods for operation，and indicates the application of the technique in the financial investment evaluation according to some examples，so it provides some reference.

GPS-RTK，finance，evaluation，application

F239.41

A

1009-6825(2015)29-0201-02

2015-08-02

蘇宇明(1982-)，男，工程師