淺談GPS(RTK)在工程放樣的應用

一、GPS(RTK)實時動態(tài)定位系統(tǒng)的簡單介紹

GPS(RTK)實時動態(tài)定位系統(tǒng)定位的依據(jù)是載波相位的觀測值為依據(jù)的，是一種實時差分的GPS(RTK)技術，它是測量技術的一個新突破，被廣泛應用于公路工程中。GPS測量工具模式不是一種單一的模式，包括多種形式，比如靜態(tài)的、快速靜態(tài)的、準動態(tài)和動態(tài)相對定位等形式。但是如果單單依靠這些測量模式，不與數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)相結合，其定位的結果需要對觀測的數(shù)據(jù)進行側后處理而獲得，由于數(shù)據(jù)需要進行側后處理，所以上述的多種測量模式不僅沒有辦法測量出實時的定位結果，也沒有辦法對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行考證，這樣就難以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的正確性。在工程測量的實際工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)需要重新測量由于操作不當或粗差造成的不合格的監(jiān)測結果。

二、GPS(RTK)實時動態(tài)定位系統(tǒng)的誤差來源

GPS(RTK)實時動態(tài)定位系統(tǒng)的誤差來源，一般包括兩個方面：同儀器和干擾有關的誤差及同距離有關的誤差。同儀器和干擾有關的誤差：包括多路徑誤差、天線相位中心變化、氣象因素和信號干擾；同距離有關的誤差：包括電離層誤差、對流層誤差及軌道誤差。相對于固定的基準站而言，同儀器和干擾有關的誤差可以通過矯正方法減輕，而同距離有關的誤差會隨著移動站到基準站的距離增大而加大，所以說GPS(RTK)實時動態(tài)定位系統(tǒng)的有效作業(yè)半徑是有限的，一般為幾公里。同距離有關的誤差可以通過多基準站技術來消除。但是其殘余部分也會隨著移動站到基準站的距離增大而加大。

三、GPS(RTK)實時動態(tài)定位系統(tǒng)在工程放樣中的實際應用

以南方GPS(RTK)實時動態(tài)定位系統(tǒng)在工程放樣工作中的實際應用為例，采用的儀器是南方GPS(RTK)S86型號兩臺，采用的一臺為基準站一臺為流動站，利用電臺模式通訊，實現(xiàn)1+1的作業(yè)模式。

南方GPS(RTK)S86的主要特性是：電臺模式下8千米內(nèi)整周未可知的可靠性能達到99.99%，并且作用距離能夠達到8千米，并且可以連續(xù)對每個獨立的整周模糊度進行檢核，另外放樣屏幕中可以提供北、太陽、上一個點、已知點、電子羅盤、線的定向參考。

在開始測量時先將基準點架設在測區(qū)附近地勢高的位置，由于這是一個未知點，因此需要架好基準站后再用流動站去測一些已經(jīng)知道的平面控制點和高程控制點，一般平面轉化最少需要2個點，高程轉化最少需要3個點。將這些已知點的GPS坐標測量出來，然后再把已知點的地方坐標輸入到流動站上，可以在儀器上實現(xiàn)坐標轉換，就可以建立坐標系統(tǒng)了。

南方GPS(RTK)S86提供了三種轉換的方式：一步法、兩步法和七參法，考慮到是為整個測區(qū)小范圍內(nèi)服務的，所以我們一般采用兩步法進行轉換。另外為了減少誤差，選定了均勻分布于測區(qū)周邊的的4個點，組成GPS(RTK)技術測量工作的基準框架網(wǎng)，利用這些點來進行坐標轉換,求得參數(shù)建立當前坐標系統(tǒng)，應用當前坐標系統(tǒng)就可以進行工程放樣了。

四、GPS(RTK)技術在工程放樣中的應用

放樣其實就是把圖上設計的坐標與高程在實際地方標注出來，它其實就是一個測量坐標的一個反過程，過去我們一般是采取全站儀進行放樣取證的，一般至少需要2到3人進行合作，并且測站點和放樣點要通視，也就是說要從這頭看到那頭，中間不能有阻擋，一旦要是有阻擋的話需要進行轉站，假若附近沒有控制點，還需要進行引點。現(xiàn)在采用GPS(RTK)實時動態(tài)定位系統(tǒng)進行放樣，我們只需要把放樣點的坐標輸入到手簿中，實際測量的人員背著GPS接收機，根據(jù)語音或者是系統(tǒng)提示，測量人員走到相應的放樣點上，放樣過程就輕松的完成了，由于是有指定儀器操控，所以精準度很高，放樣影響的誤差也是獨立的。我們將全站儀的放樣與GPS(RTK)技術放樣進行了對比，對比結果如下：

1、兩種測量方式的精度對比

全站儀放樣法的精度受支站、多次對中等影響因素多；GPS(RTK)技術放樣精度取決于基準站的精度，而且數(shù)據(jù)誤差不累積。

2、兩種測量方式的人員對比

全站儀放樣法需要兩個人進行監(jiān)測，一個作業(yè)員進行觀測，一個作業(yè)員需要持鏡；GPS(RTK)技術放樣只需要一個人就能夠完成，一個人負責一個流動站。

3、兩種測量方式的日工作量對比

全站儀放樣法一天能夠放樣40點；GPS(RTK)技術放樣法一天能夠放樣80點。

4、兩種測量方式的檢核條件對比

全站儀放樣法的檢核條件少，并且有返工的現(xiàn)象；GPS(RTK)技術放樣法實時檢測，并且沒有返工的現(xiàn)象。

5、兩種測量方式的內(nèi)業(yè)工作量對比

全站儀放樣法需要計算統(tǒng)計，且工作比較繁瑣；GPS(RTK)技術放樣法放樣點位的誤差將會被直接導出。

上述的對比，是將全站儀放樣與GPS(RTK)技術放樣進行了比較，另外，我們還將一個小工程先用GPS(RTK)技術放樣，然后再用全站儀對GPS(RTK)技術放樣出來的結果進行點位測量，將全站儀測量出來的坐標與原放樣的坐標進行了對比，發(fā)現(xiàn)所有的定位點測量全部有誤差，所以可以看出，GPS(RTK)技術放樣精準度更高，工作效率也更高。

五、GPS(RTK)在工程放樣方面的優(yōu)缺點

通過上文可以看出，GPS(RTK)技術在工程放樣方面的優(yōu)點是其它技術所不能比擬的，首先優(yōu)點表現(xiàn)在可以實現(xiàn)單人操作，只要在保證基準站安全的前提下，每臺流動站只需要一個人就能夠完成，大大節(jié)省了人力、物力和財力；其次它的定位精準度高，測站間沒有必要進行通視；再次，它的操作非常簡便，一學就會，非常容易使用。

有優(yōu)點肯定就存在缺點，GPS(RTK)技術也不例外，GPS(RTK)技術在工程放樣方面也存在著一定的局限性，比如說對GPS信號進行遮蓋的地方，可能精準度到不到預期的效果，這種情況下，就可以在附近的流動站做出一對控制點來，用經(jīng)緯儀、全站儀等其它測量儀器進行工程放樣，以彌補GPS(RTK)技術在工程放樣方面的不足。

結語：

在工程實施的過程中，用GPS(RTK)技術進行放樣取證，使工程放樣的精準度、工程作業(yè)的效率以及實效性達到了最佳狀態(tài)。隨著信息技術的發(fā)展和數(shù)據(jù)傳輸技術的發(fā)展，傳輸距離的增加和GPS(RTK)技術價格的降低，將會有越來越多的工程測量單位運用GPS(RTK)技術進行放樣，這種局面將會從根本上提高測量的質(zhì)量和工程作業(yè)效率。

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1007-6344（2015）06-0159-01

姓名：饒良和；性別：男；出生年月：1982年1月10日；從事專業(yè)：建筑測量