淺談GPS RTK定位技術在市政工程測量中的應用

唐榮耀（南京潤華市政建設有限公司,南京 210000）

淺談GPS RTK定位技術在市政工程測量中的應用

唐榮耀
（南京潤華市政建設有限公司,南京 210000）

國民經濟的高速發展離不開市政建設，目前市政工程測量已采用了全新的儀器和先進技術，改善了傳統測量中作業強度大、作業條件差等造成的低效工作情況。RTK技術正是目前市政工程測量中較多使用的一種新型技術，本文簡要論述了GPSRTK定位技術的基本原理、優缺點，淺談RTK技術在市政工程中的應用。

GPSRTK；市政工程測量；基本原理；優缺點；精度

1　引言

GPSRTK是一種實時、動態GPS測量技術。隨著全球定位系統(GPS)技術的快速發展，RTK(RealTimeKinematic)測量技術也日益成熟，而且在工程建設中的應用越來越廣泛。我公司于2012年引進了TRIMBLE5800RTK儀器，先后完成了多項市政工程測量項目，保證了施工精度并極大提高了工作效率，現簡單介紹GPSRTK技術原理及實際應用情況。

2 　GPS RTK技術的基本原理

RTK測量技術是一種動態實時的測量技術，主要以載波相位測量為依據，實現數據傳輸技術與載波相位測量的互相結合，從而實現GPS測量，這是GPS測量技術發展的一個里程碑式標志，RTK測量技術主要由數據鏈、基準站接收機和流動站接收機組成。

RTK技術的工作原理：通過在基準站上安裝GPS接收機，可以實現連續性的衛星觀測，同時記錄觀測數據及觀測站信息，通過無線電傳輸設備，將數據信息傳輸到流動站，流動站的GPS在接收到衛星信號的過程中，可以通過無線設備接收基準站所傳輸的數據信息，再根據相對定位原理，計算出流動站的三維坐標及地理精度。

3　 GPS RTK技術的優缺點

市政工程測量具有狹長帶狀的特點，如果全部使用靜態GPS進行測量，這樣會使得工作難度成倍增加，而且也很難滿足進度的要求。目前由于土地稀缺等原因造成了業主和設計單位對地形圖測量的精度要求大大增加，只有RTK技術能夠較好的解決以上問題。使用RTK進行測量，其過程不需要通視，測量2～3s，點位精度可以達到1～3cm。這是很多常規測量儀器都無法實現的，同時它還能夠完成地形圖測繪、圖根控制等工作，其優點可以體現在以下幾個方面：

（1）作業效率高。傳統的測量往往需要較多的控制點和儀器，因此不可避免會出現多次的“搬站”，而RTK設站一次可以完成半徑達到4km的測區，通過電磁波環境數秒就能夠測出坐標，作業效率極高。不僅如此，應用RTK技術還節約了外業費用，避免了返工現象，極好的提高了勞動效率。（2）精度高、無誤差積累。RTK技術測量的數據具有很好的可靠性，只要RTK的工作條件得到保障，它能夠使得平面和高程精度都降到厘米級別，無誤差積累，確保了數據的安全可靠，這是常規測量絕對無法比擬的。（3）作業條件要求低。傳統的測量對作業條件有著較高的要求，不僅受到季節、氣候的干擾，同時也受到地形、地貌的影響，如果地物障礙校對，那么就很慢進行通視，工作開展非常不利。而RTK技術的作業條件要求很低，甚至不需要保持通視，只需要滿足“電磁波通視”即可進行高精度定位。（4）作業自動化、集成化程度高。動站利用內裝式軟件進行系統控制即可，甚至不需要人員干預就能實現自動繪測，能夠大量減少輔助測量，減少誤差，保證作業精度。（5）處理數據能力強。RTK技術的應用同時也表現在其數據處理上，只需要進行簡單的設站，就能夠實時顯示測量結果或進行坐標放樣，數據輸入、存儲、轉換、輸出等能力強，還能夠與其他測量儀器進行通信，功能十分強大。

RTK作為一種先進的測量技術，在市政工程測量中有著廣泛應用，但是它也有其自身的局限性:1）衛星信號問題。RTK和靜態GPS一樣都會受到衛星信號的影響，在初始化過程中RTK需要5顆以上的衛星，在高樓密集的地區，或者衛星接收不好的地區，容易導致無法初始化的情況，這樣則難以得出固定的計算結果。2）數據傳送問題。RTK測量能否成功，關鍵是看其是否能夠可靠的、連續的接收基準站所傳輸的信號，在城市區域，由于高樓大廈較多，再加上其他無線電波會對其產生干擾，導致流動站會經常出現接收不到信號的情況，由此使得RTK作業無法持續進行。3）距離問題。電臺功率對于基準站及流動站之間的距離有重要影響，如果這兩者之間的距離增加，會導致RTK的測量精度出現降低的情況，如1cm×10-6s的標準精度，如果測量距離為10km，則會導致RTK測量精度降低2cm，因此，在實際作業過程中，對于流動站與基準站之間的距離應有一定限制。

4　RTK測量成果的質量控制

雖然RTK技術在市政工程測量中并不是準確無誤的，仍然還有較多的不足，與GPS靜態測量相比，RTK測量甚至更容易出錯。但是只要我們根據不同情況采取不同的措施，對RTK技術進行多方面控制，那么RTK技術是能夠很高的為市政工程測量服務的。

（1）把基準站布設在測區中央的最高點上，這樣能夠有效的減少誤差。（2）選擇質量較好的機種，選用初始化能力強、所需時間短的RTK機型。這樣能夠提高測量的精度和穩定性。（3）在進行測量時，最好避開中午，利用良好的時段分開測量。（4）可以利用靜態GPS等技術多設一些控制點作為檢核點，每次進行初始后，都先進行1～2個已測過的RTK重測，等確認之后在進行其他測量。（5）在觀測區可以建立2個以上的基準站，對于每個基準站，都應用不同的頻率進行數據發送，這樣，流動站可以根據變頻開關，對每個基準站所發射的數據信息進行有選擇的接收，由此得出不同的解算結果，這樣可以避免粗差產生并且可以對結果進行平差。

5　結束語

通過以上論述我們可以看到，GPSRTK技術在市政工程測量中的應用可以說是一次測量新型變革，為工程測量質量提供了有利的保障，具有明顯的經濟和社會效益。隨著相關技術軟件的不斷發展改進，RTK技術在工程測量中有著更加廣闊的應用前景。

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