全球定位系統在城市控制測量中的應用

楊坤 河北省任丘市建設局

全球定位系統在城市控制測量中的應用

楊坤 河北省任丘市建設局

為了滿足城市整體控制測量的要求，本文介紹了RTK系統的應用以及必要的精度分析。

控制測量;RTK系統；基準站

一、概述

在城市建設的過程中，城市的控制測量是前提和重要的因素。控制測量廣泛應用在城市規劃、市政設施、城市道路、橋涵及管線等多種建設工程中。對于控制測量，各種不同的工程其精度要求也不相同，城市的整體控制、資源共享是城市建設健康發展的必要因素。因此，建立一個全市統一使用的GPS固定基準站是對于城市整體控制測量一種優秀的解決方案。

二、RPS系統

GPS實時動態測量（Real Time Kinematic）簡稱RTK，是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術，它是GPS測量技術發展中的一個新的突破。RTK測量的基本思想是，在基準站上安置一臺GPS接收機，對所有可見的GPS衛星觀測，并將基觀測數據通過無線電傳輸設備，實時地發送給流動測站GPS接收機。在流動站上，GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時，通過無線電接收GPS衛星信號的同時，通過無線電接受設備，接收基準站傳輸的觀測數據，然后根據相對定位的原理，實時地計算并顯示流動站的三維坐標及其精度。

三、RTK系統在實際工程中的應用

1、固定基準站的建立

影響GPS精度和數據可靠性的因素很多，比如：鐘差和衛星相位偏差、電離層和對流層的干擾、信噪比以及多路徑效應等。因此，為了獲得穩定的數據，GPS固定基準站的架設應該滿足以下的基本要求：地質要穩定、視野開闊無遮擋物、無大規模電磁干擾、無大面積水域的高等級GPS點上。基準站接收有效的衛星總數不少于8顆星。基準站靠近城市的中心，控制輻射范圍半徑不大于10KM。

2、RTK成果分析

為了檢測RTK的三維精度能否滿足城市控制測量以及一些工程測量的技術要求，保證測量數據精度的可靠性。我們用RTK技術檢測了市區部分控制點（一級導線點）。作業使用2臺套Trimbie-4700雙頻GPS接收機，其標稱精度為3mm+5ppm。作用模式使用Trimbie-RTK。GPS移動站主要技術參數見表1，檢測結果對照見表2。

表1 主要技術參數

通過以上GPS數據的檢測結果可以看出RTK測量成果可以達到厘米級的精度，基準站輻射半徑5KM以內的可以保持較高的精度，能滿足一般的平面控制測量以及普通水準測量。

表2 檢測結果對照

3、RTK技術優勢

RTK作業自動化程度高，易熟練掌握，測量簡單，對季節沒有特殊的要求，能夠縮短外業觀測的時間，減少外業工作的強度，可以節省大量的人力資源。

四、結論

隨著差分技術的不斷完善和發展，RTK測量精度將會有更大提高。不僅可應用于城市規劃以及工程測量，還可以利用其高精度、高效率等自身的多項優勢應用在其它多種行業之中，發揮很好的經濟效益和社會效益。

[1]徐少銓等.GPS測量原理及其應用[M].武漢大學測繪科技大學出版社

[2]城市測量規范.CJJ-99

[3]工程測量規范.GB 50026-93

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.15.149