試論RTK在現(xiàn)代工程測繪中的應(yīng)用

文/程羲 漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木建筑工程系 陜西漢中 723000

試論RTK在現(xiàn)代工程測繪中的應(yīng)用

文/程羲 漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木建筑工程系 陜西漢中 723000

隨著現(xiàn)代航空航天技術(shù)與空間遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，全球定位系統(tǒng)以其強大的追蹤能力和定位能力被廣泛應(yīng)用于工程測繪領(lǐng)域，大大提升了工程測繪的精度和可靠性，尤其是GPS-RTK技術(shù)以其高技術(shù)含量、高精度、高測繪效率等優(yōu)點成為現(xiàn)代工程測繪工作中的技術(shù)支柱。本文就對GPS-RTK技術(shù)的內(nèi)涵和主要特點進行了分析，并重點探究了其在現(xiàn)代工程測繪中的應(yīng)用，希望對我國工程測繪技術(shù)的發(fā)展有一定的指導(dǎo)意義。

GPS-RTK技術(shù)；現(xiàn)代測控技術(shù)；發(fā)展；測繪作業(yè)；誤差

1、GPS-RTK技術(shù)概述及技術(shù)原理

工程測繪是地質(zhì)勘探工作中的基礎(chǔ)性工作，可以說工程測繪工作的質(zhì)量直接關(guān)系著整個地質(zhì)勘探工作的最終成效。依托于空間無線電技術(shù)和航天技術(shù)的飛速發(fā)展，空間定位系統(tǒng)即GPS-RTK系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工程測繪中，大大提升了測繪工作的精度與可靠性，并實現(xiàn)了測繪工作的自動化、數(shù)字化和多功能化發(fā)展。實踐證明，該測繪技術(shù)在實際工作中取得了良好的效果，受到了專家和地質(zhì)工作者的一致好評。

GPS-RTK技術(shù)是一個將GPS技術(shù)與RTK技術(shù)結(jié)合起來使用的高新技術(shù)，又稱為實時動態(tài)載波相位分差技術(shù)，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程測繪工作中，與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比具有得天獨厚的優(yōu)勢。GPS技術(shù)是一項由美國研制成功的全球定位系統(tǒng)，基本工作原理就是將具有地面探測功能的人造工程衛(wèi)星送入太空，探測衛(wèi)星利用自帶的探測系統(tǒng)對地面的情況進行勘探，地面的信號接收機接收工程衛(wèi)發(fā)出的各種信號，并利用先進的電子計算機系統(tǒng)建立三維立體模型，可以準(zhǔn)確反映地面的各種地質(zhì)形貌和位點的坐標(biāo)。RTK技術(shù)又稱為載波相位分差技術(shù)，通常情況下與GPS系統(tǒng)結(jié)合起來使用，其作用是可以在最短的時間內(nèi)確定測量點在三維坐標(biāo)中的具體位置坐標(biāo)。RTK技術(shù)的定位精度非常高，一般可精確到厘米級，因而應(yīng)用于工程測繪工作中可以大大提升工程勘探的精度和效率。測設(shè)放樣和測定位點是RTK技術(shù)的工作重點，工作人員攜帶流動測量系統(tǒng)在坐標(biāo)定位點之間來回走動，并向測繪系統(tǒng)實時傳輸?shù)攸c坐標(biāo)，應(yīng)用電子計算機和專用軟件繪制地形圖。

2、GPS-RTK測繪系統(tǒng)的技術(shù)特點

GPS-RTK技術(shù)的出現(xiàn)大大改善了傳統(tǒng)測繪技術(shù)的缺陷，提升了信息傳輸?shù)乃俾?，降低了測繪工作的單位時間，并將定位精度提升到了厘米級，極大地提升了工程測繪工作的質(zhì)量。具體來說，GPS-RTK技術(shù)具有以下技術(shù)特征：

①GPS-RTK技術(shù)可以不受季節(jié)氣候和天氣狀況的影響，可以在能見度低或是風(fēng)雨環(huán)境下正常作業(yè)，且其測繪精度不受天氣影響，大大擴寬了測量范圍，可以實現(xiàn)實時勘測。

②GPS-RTK技術(shù)由于使用了先進的衛(wèi)星定位系統(tǒng)和載波相位分差技術(shù)，極大地的提升了定位精度和系統(tǒng)可靠性，為進行其他地質(zhì)勘探工作提供了重要的數(shù)據(jù)參考。

③綜合分析能力高。GPS-RTK技術(shù)實現(xiàn)了測繪工作的自動化和數(shù)字化發(fā)展，運用先進的計算機軟件技術(shù)將測繪系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)聯(lián)系起來，可以根據(jù)實際地質(zhì)情況和用戶需要實現(xiàn)地質(zhì)測繪信息的實時化和個性化傳輸，同時用戶還可以利用系統(tǒng)進行高效的控制和管理，給地質(zhì)專家和測繪人員的實際工作提供了先進的技術(shù)參考。

④操作簡單，定位時間短。由于該系統(tǒng)是建立在計算機系統(tǒng)之上的，大量的測繪工作都是測繪系統(tǒng)自動完成的，具有強大的數(shù)據(jù)存儲和處理功能，因而需要的技術(shù)人員相對較少，能耗也進一步降低，實現(xiàn)了效益最大化。通常情況下一臺GPS-RTK設(shè)備只需要一名技術(shù)人員，且將定位時間控制在兩秒內(nèi)，綜合效益明顯提高。

3、GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)測繪工作中的應(yīng)用探究

我們國家地大物博，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，這無疑給工程測繪帶來了巨大的難度。GPS-RTK技術(shù)改善了傳統(tǒng)的觀測方法，減少了工作量，提升了測繪精度，促進了地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展。下面我們就具體介紹GPS-RTK技術(shù)在實際測繪工作中的應(yīng)用。

①放樣

工程測量工作需要工作人員進行工程點的布設(shè)，包括勘探網(wǎng)、槽探、鉆探等工作。一般來說測繪工作多在地勢復(fù)雜的山區(qū)進行，測繪范圍較大，傳統(tǒng)的以人工為主要測繪手段的測繪技術(shù)很大程度上受到了當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境與通視效果的影響，誤差較大，工作效率也不盡理想。利用GPSRTK技術(shù)的首要工作就是工作人員選取有代表性的地理坐標(biāo)作為GPS-RTK技術(shù)的測繪標(biāo)志點，利用RTK技術(shù)的電磁波通視優(yōu)點進行地形地貌的自動測繪，節(jié)省了大量的人力、物力、財力。

②地形勘測

GPS-RTK技術(shù)在測量單點和全站儀一樣，都大大提升了工作效率，實現(xiàn)了效率最大化。但是GPS-RTK技術(shù)實現(xiàn)了全自動繪圖和數(shù)字化管理，無需實時更換測量站點，也不用頻繁地進行測量通視，消除了由于更換站點帶來的系統(tǒng)誤差，提高了測量精度。另外，GPS-RTK技術(shù)還可以實現(xiàn)多個流動站點的同時作業(yè)，提升了測繪效率。

③剖面測量

傳統(tǒng)測繪技術(shù)由于其本身的局限性無法進行地質(zhì)結(jié)構(gòu)的剖面測量，如無法對山體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和滑坡的物理構(gòu)造等進行準(zhǔn)確測量，這就給當(dāng)?shù)氐慕ㄖ┕?、礦產(chǎn)開采等工程帶來一定的安全隱患。GPS-RTK技術(shù)可以很好地解決這一問題，具有將測量、放樣、檢算功能融為一身的特征，通過發(fā)射和回收電磁波并對回收的電磁波進行綜合分析，能夠在勘探線的橫斷面進行剖面測量，可以準(zhǔn)確的判斷橫斷面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并對可能引發(fā)的自然災(zāi)害進行合理預(yù)測。相比傳統(tǒng)的橫斷剖面測量技術(shù)，GPS-RTK技術(shù)的放樣功能較強，且只需要一名技術(shù)人員進行操作，時效性和準(zhǔn)確性都較好。

結(jié)束語：

GPS-RTK技術(shù)在現(xiàn)代工程測繪工作中發(fā)揮了巨大的作用，大大提升了測繪的精度和準(zhǔn)確性，提高了工作效率，取得了良好的經(jīng)濟效益。但是，GPS-RTK系統(tǒng)容易受到磁場、衛(wèi)星分部、操作人員的技術(shù)水平等因素的影響，測試人員必須著手提升自身的操作水平，在工作中積累豐富的經(jīng)驗，在綜合分析誤差產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上選擇合適有利的條件保證測量工作的順利進行。

[1]祝會忠,劉經(jīng)南,唐衛(wèi)明,高星偉.長距離網(wǎng)絡(luò)RTK基準(zhǔn)站間整周模糊度單歷元確定方法[J].測繪學(xué)報,2012,（03）:359-365.

[2]吳北平.GPS網(wǎng)絡(luò)RTK定位原理與數(shù)學(xué)模型研究[D].中國地質(zhì)大學(xué),2003.