GPSRTK在測繪測量中的技術應用研究

【摘要】隨著GPS技術在我國測繪測量工程中的應用趨于成熟，GPSRTK測量技術憑借自身技術基準度高、實時測量性強、效率高等優點，逐漸應用到了交通建設、城市化等測繪工程類實踐中。本文主在對GPSRTK測量技術進行基本概述，通過闡明GPSRTK測量技術原理以及工作流程，深入研究GPSRTK測量技術在各個測繪領域的各種應用。

【關鍵字】測繪工程；GPSRTK；測量技術

GPSRTK實時動態測量系統，是當今GPS全球定位系統與傳送數據技術的結合，在測量技術當中是一項新的突破。GPS以距離交會法的衛星導航定位系統，同時安置一個GPS的接受機，RTK采取了載波相位動態實時差分方法，通過可見GPS對測量物進行實時并且連續地觀測，并通過數據無線傳輸的技術，將觀測到的數據發送到事先所設定好的觀測站，根據相應的計算，得出精確度較高的三位坐標。通過定位結果的觀察，便可以輕易得知監測站當中與用戶觀測站當中觀測到的質量和計算結構的基本收斂情況，進行相比較判定計算的結果是否成功，因此達到減少冗余觀測量，提高觀測的效率。

一、GPSRTK測量技術原理和工作流程

1、GPSRTK測量技術原理

GPS當中的差分技術原理，為了盡量減少測量時的公共誤差，可采取同一個觀測站對兩個觀測物、同一觀測站對觀測物兩次、兩個觀測站對觀測物的觀測量的進行求差。在這樣一個處理的方法當中，能夠盡量消除在星辰、對流層上的誤差。但同時還有一些內部因素難以消除，例如通道延遲等。

GPSRTK中實時動態差分定位原理，主要要求，在工作的時候，具有確定的所在參考點位置上的基準站接收機。不斷接收所有可見GPS衛星信號，并將所在基準站坐標、觀測值、接收機工作狀態及有關計算結果以數據鏈的模式發送出去，最后還需要流動站對數據的處理，首先確定搜索空間在未知點的近似坐標和協方差的基礎上，計算出所有具有可能性的值，在其中選擇出最小方差且最優的模糊度解。

2、GPSRTK測量技術工作流程

首先通過收集相關的資料，然后設計出具體的方案，準備好關于GPSRTK測量技術設備，設置好確定好參數坐標基準站，然后在收集到相關信息的時候就需要對所有的信息進行通過OTF算法求解，并將其轉換成為參數的形式，將轉換好的參數通過數據的采集，以及工程的放養過程，最后下載好相應的數據，通過觀察數據得到相應的研究結果，并將最后的所得成果輸出。

二、GPSRTK測量技術主要應用

現世界上對于城市化的建設而言，測繪工程是一個必不可少的過程，而隨著人類衛星技術的發展，GPS全球定位系統設備的完善，加上RTK測量技術水平的不斷提升，在測繪工程上相結合成的GPSRTK測量技術幾乎完全改變了傳統地控制測量方法，然而同時也伴隨著一些有局限性的地方，例如易受到強磁場、太陽黑子活動等的影干擾。但因其精確度高、效率高、實時性強的有點，GPSRTK測量在現代城市化建設當中有較為廣泛的應用，并取得了顯著的效果。

1、在公路建設工程中的應用

城市化公路建設當中，縱橫斷面設計需要對其從橫斷面進行測量，同時也要進行中樁放樣。在公路建設當中首先根據設計的坐標線路進行中樁放樣，然后利用水準儀進行抄平工作，以及測量線路左端面。在以前中樁放樣主要用到的是全站儀，但GPSRTK技術高精度日益發展，逐步取代了全站儀的放樣。特別是在水準儀進行抄平工作以及測量路縱斷面的速度滯后時，會導致整個流程的脫節，不利于工程進行指揮和任務的及時完成。而現在為了解決這個實時性的問題，就運用到了GPSRTK技術，通過精準的實時測量，進而避免了數據滯后無法準確定位的結果，從而推動整個測量過程的進程。

2、在鐵路測量當中的應用

鐵路測量包括了針對鐵路勘測以及定測放樣等基本步驟。其中在鐵路勘測當中對于地形測圖，GPSRTK技術可僅僅通過對基準站的設置，通過高精度的計算三維坐標，通過應用軟件層面可測繪出一個相對應的電子地圖。并且在放樣的過程當中，通過求出目標物之間的距離、角度等關系信息，其中所得到的放樣數據利用基本測量的工具水準儀、皮尺等求得平面位置。由于GPSRTK技術受到的外界影響的因素較少，這就提高了通信及時的保障，并且在傳統測量技術當中多點測量相比較，大大減少了工作量。

3、在航跡測量當中的應用

在航運技術不斷發展過程中，由于普通航跡測量的情況會在人力物力的資源上具有很大地消耗，并且在用測量船艇在永松測量人員的過程當中，伴隨河水端急的情況之下，無疑帶來了較大的危險性。此時GPSRTK技術的出現，就在節省人力物力的資源上，保障好了人身的安全。通過基準站的建立，設定在較為方便人工操作的位置。在所測量的航區當中，通過指揮人員，每隔一定的時間記錄數據，在觀測結束之后將點數轉換成相應的文件格式，側過軟件層的處理，顯示出航船的軌跡線路。

4、在礦業測量當中的應用

在礦區控制測量傳統的測量方法當中，由于受到了地形條件以及不確定性障礙物的影響，在工作量上具有較大的缺點，實時動態GPSRTK技術在測繪過程當中，避免了這些外界條件的影響，并通過自身高精度的這個優點，數據精確達到了礦區平面控制網的要求。根據有關草原地形上的實驗數據可知，RTK技術在測量同一個控制點坐標時差值比較少。當然考慮到關于在高海拔地區進行測量的時候，GPS測量坐標與實際坐標差值將拉大，必然需要注意到關于投影面的問題。

5、在樁基基礎施工測量當中的應用

在合寧鐵路工程當中，由于工程量較大，時間短且多點施工的情況，采用傳統的測量，難以完成對每一個墩樁基礎中心的放樣。隨即進行了GPSRTK技術的應用，在配合軟件層面super pro進行數據的采集以及測量放樣，在設置完基準站后，在確定衛星接收大于4顆的情況下面，設好流動站，并隨后可立即進行放樣的施工，當達到了一定厘米的精確度時，結束測量。

三、結語

根據上述關于GPSRTK測量技術在測繪工程當中的應用實例，可以發現GPS與RTK技術的結合，憑借其作業精度高，局外影響因素少等特點，消除了以往傳統測量技術上的誤差累積、局限性大的缺點，同時在簡化操作及工程量上，取得了一個較好的效果，最后同樣要注意到關于RTK測量無余多觀測所導致的不必要的損失，在不斷推動測繪工程的發展進程中，GPSRTK技術將得到較好的普及應用。

參考文獻

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