GPS-RTK技術在工程測量中的應用

譚毅鋒（中山市星月測繪工程有限公司，廣東 中山 528400）

GPS-RTK技術在工程測量中的應用

譚毅鋒
（中山市星月測繪工程有限公司，廣東 中山 528400）

本文詳細介紹了在工程測量過程中GPR-RTK技術的原理、特點以及作業流程，對測量過程中各種測量方法進行了詳細分析。

GPS-RTK技術；工程測量；質量控制

一、GPS-RTK技術簡介

隨著建筑行業的快速發展，在建筑測量工作中GPR-RTK測量技術也日趨成熟，這主要是由于GPS-RTK技術在應用過程中具備精度高、實時性、高效性等優點，可以極大地提高施工測量質量和精度。

1 GPS-RTK基本原理。GPS-RTK測量系統一般由GPS接收設備、數據傳輸設備和軟件系統三部分組成。

（1）基準站。雙頻GPS接收機；如果測區內想要使用基準站的控制點，這就首先要進行設計，對RTK數據鏈的實際有效覆蓋半徑進行合理的分析。一般情況下，會在測區的中央位置上安置基準站，并且確保測區周圍沒有信號反射物、視野開闊。（2）流動站。雙頻GPS接收機、實時差分軟件系統；

2 GPS-RTK測量的作業流程

（1）收集控制資料。根據已有的工程資料來確定工程所需的資料定位，并且要對高等級的已知控制點進行定期檢查，從而確保收集資料的準確性。（2）基準站的設置。在大多數情況下不可以直接使用收集的已知控制點，因此要在測區內設置多個加密控制點，將這些控制點作為基準站的位置。另外還要將接收機安裝在基準站上，為其配備有效的參數。（3）流動站的設置。在對GPS-RTK技術進行應用過程中要確保流動站的建立，流動站可以以多種形式存在，也可以在不同地區，主要是為了實時監測測量數據，并且要在流動站上安裝GPS接收機。（4）坐標系統轉換。在一般工程中，要選擇合適的獨立坐標系，然而借助GPS所測的坐標是wgs-84坐標系，這一坐標系不僅可以提供標準的參照體系，而且可以通過計算將坐標轉化為參數。如果該地區具有建立坐標系的條件就可以通過多種方式對現場進行監測，在求出坐標系轉換參數后，還可以通過RTK設備中的測量控制器準確地計算出獨立坐標。（5）流動站測量定位。如果已經將坐標轉換為參數之后，此時就要實時測量工程項目，同時還要開展放樣工作。

3 GPS-RTK 測量的技術特點

（1）在工程測量過程中使用GPSRTK測量技術可以更為直觀透明，并且可以實時監測動態數據，還可以將動態數據做成三維實時動態放樣，這樣就可以提高測量精度。（2）測量時間短，在具備良好的測量環境時，可以在短時間內準確地計算出三維坐標。（3）全天候作業。由于GPS-RTK測量技術在測量時只要能接收到4顆衛星信號，那么就可以全天候的持續工作，不會耽誤測量數據的傳輸。（4）簡單的操作、較高的自動化、提高了工作效率。GPS-RTK測量已經開始向著智能化的方向發展，并且觀測人員只需調整天線，接通電源之后就可以進行觀測。（5）無論地理位置如何復雜，都不會影響測量技術的實施。各基站之間都是相互獨立的，都可以單獨傳輸數據，不會受到外界因素的影響。

二、GPS-RTK 技術在工程測量中的實際應用分析

目前隨著建筑行業的快速發展，GPS-RTK測量技術也被普遍應用，主要被用于水利、橋梁、道路、隧道燈工程項目的建設測量工作中。

1 普通控制測量。將GPS-RTK 技術應用到普通控制測量中，可以連續測設加密控制點的三維坐標，并且也可以順利實現在局部地區使用全站儀來測量工程這一目的。

2 數字化地形圖測量。運用傳統測量技術時經常會出現各種各樣的問題，測量數據也不準確，但是數字化地形圖測量技術的出現就大大改變了這種狀況，可以減少測圖所需的控制點樹木，還可將單人坐標數據直接輸入到數字化軟件中，從而可以通過數字化軟件直接成圖，這樣就大大節省了測量時間，也提高了測量精度。

3 地籍測量。GPS-RTK技術可以對每一宗土地的權屬界址點的位置進行測定，并且將處理完的數據導入到GPS系統中，從而可以在第一時間獲得地籍圖。如果某些地帶的GPS信號不穩定，此時要充分使用測距儀等工具來開展測量工作。

4 施工放樣測量。RTK 隨機軟件中的放樣功能是多種多樣的，其中包括了施工放樣測量點、直線、曲線。事先將設計好的點、線路要素輸入到測量控制器中，然后自動生成放樣點，確保整個放樣測量工作的順利完成。

5 縱、橫斷面測量。在對道路和橋梁進行測量時都會存在一個共性的問題，那就是存在縱橫斷面，傳統測量方法對這類縱橫斷面測量時存在諸多問題，需要事先對施工線路進行放樣工作，然后設置放樣點，如果采用GPS-RTK測量技術就不存在這些問題，只需要進行現場測繪就可以，大大提高的測量效率。

三、質量影響因素及控制方案

1 受限因素

（1）受衛星狀況的限制。建筑物、樹木等會遮擋衛星信號，這就限制了其作業時間。（2）受天空環境的影響。衛星在運行過程中容易受到天空環境因素的影響，尤其是在白天中午時，陽光強度過高，測量技術會受到電離層的干擾，所以在對工程項目進行測量時盡量不要選在這個時間段內。（3）數據傳輸連容易被干擾，并且與標稱距離相比較，數據鏈傳輸的作業半徑較小。障礙物會干擾數據鏈，因此在傳輸過程中會減弱信號，從而嚴重影響了測量的精度。所以在選擇基準站位置的時候，要選擇在測區中央的最高點，盡可能覆蓋更為廣闊的范圍。（4）初始化能力和所需時間問題。在我國很多山區都存在著信號不好的問題，如果在這些地區進行測量就很有可能受到信號的阻擋，導致失鎖和初始化丟失問題，所針對這些問題應該加以改善。（5）精度和穩定性問題。由于在測量過程中GPS-RTK技術容易受到諸多因素的限制，這也就導致該技術在測量時的精度不準確，所以應該盡量選擇精度和穩定性好的機型對工程項目進行測量。

2 測量成果的質量控制

在工程測量結果中會出現一系列質量問題，從這些問題出發尋找控制質量的方法。其中主要的方法如下：（1）在選擇機型的時候，要考慮其精度以及穩定性，避免由于機器性能不好而帶來的質量問題。（2）已知點檢核比較法。通過使用靜態GPS來測出多余控制點，該測量方法具有可靠性，然而卻限制了受控制點的數目。

[1]李建平，余元軍.GPS測繪技術在測量中的應用[J].西部探礦工程，2008.

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