GPS-RTK在工程測量中的應用及技術特點探究

文/張　捷　瑞安市建筑工程有限公司　浙江瑞安　325200舒恩力　瑞安市測繪地理信息研究院　浙江瑞安　325200

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GPS-RTK在工程測量中的應用及技術特點探究

文/張捷瑞安市建筑工程有限公司浙江瑞安325200
舒恩力瑞安市測繪地理信息研究院浙江瑞安325200

【摘要】隨著科學技術的不斷發展，傳統測繪技術在向著數字化測繪技術轉化，工程測量領域也正經歷這一場數字化變革，GPSRTK技術就是這場變革中的急先鋒。本文首先分析GPS-RTK技術特點，相較于傳統的測量方法而言，從技術測量、地質勘探測量和地形測量者三個方面來分析GPS-RTK，以供參考。

【關鍵詞】工程測量；GPS-RTK技術；技術特點

一、GPS-RTK技術系統介紹及其技術特點分析

（一）GPS-RTK技術系統的組成

在應用GPS-RTK的過程中可以分為三個部分，即數據鏈、流動站以及基準站。發送機、發送電臺以及電源、電線都是基準站的組成部分；接收機、接收電臺以及天線等是流動站的組成部分；應用軟件則是分析數據，進行工程測量和實時動態差分的應用軟件組成，在運用這項技術的時候有機的結合了全球定位系統和數據傳輸技術，基準站通過天線和發送電臺來傳輸獲得的數據，將其傳輸給流動站，并保證其準確性，接受臺的信息由流動站來接受，并由流動站進行計算，得到精確的測量結果。

（二）GPS-RTK測量的作業流程

（1）收集控制資料。工程所需要的資料定位要以現有的工程資料為基礎，定期檢查高等級的已知控制點，保證準確的收集資料；

（2）基準站的設置。通常情況下，收集的已知控制點不能直接進行使用，將多個加密控制點設置在測區內是非常必要的，基準站的位置就是這些控制點，此外，將接收機安裝在基準站上，并使其配備有效的參數；

（3）流動站的設置。流動站的建立GPSRTK技術有效應用的必不可少的環節之一，在不同地區，其流動站的存在形式也多種多樣，其中最重要的內容就是將GPS接收機安裝在流動站上，以實現實時監測測量數據的目的；

（三）GPS-RTK測量的技術特點

（1）將GPS-RTK測量技術充分應用在工程測量的過程中，既可以對動態數據實時監測，同時也使工程測量更直觀、更透明；

（2）測量時間短。在測量環境良好的情況下，三維坐標可以在短時間內計算出來，并保證一定的的準確度；

（3）全天候作業。在測量的過程中，GPS-RTK技術接收到的衛星信號是有數量限制的，最多只能是四顆，這就足以支持GPS-RTK技術全天候作業，測量數據的傳輸不會受到干擾和影響；

（4）自動化、簡單化的操作流程在一定程度上提高了工作效率。GPS-RTK測量技術將會朝著智能化的方向發展，這就降低了觀測人員的工作量，觀測人員在觀測的過程中只需要適當調整天線，并接通電源即可；

（5）GPS-RTK測量技術實施是否具備有效性，與地理位置的復雜程度沒有關聯。各基站互相獨立，數據傳輸可以實現單獨性，外界因素對其幾乎沒有干擾。

二、GPS-RTK在工程測量中的應用

2.1地形測量

① 利用 GPS-RTK測量技術的優點

在繪制大比例尺地形圖時，若采用GPSRTK測量技術，加密控制是無需進行的，這就有利于節省工作時間，當首級控制網建成之后，方可展開碎部測量工作，在已知控制點上或未知控制點上設置基準站均可，為采集數據作業提供了便利。在測量的過程中，多個流動站可以通過一個基站實現正常的作業，操作簡捷，一個基站可以交由一個人來負責，只需要在沿線碎部點停留幾秒就可以獲得每點的高程和平面坐標。

② 傳統測量方法的不足與缺陷

大比例尺地形圖對于礦山規劃設計和地質勘探過程中至關重要，這是其最基本的資料。地形圖的質量在一定程度上決定了設計是否合理科學、勘探是否得以有序進行。在傳統的測量方法當中，首當其沖的就是要建立控制網，其次加密控制點，然后布設土根點，再然后安置儀器，最后繪制大比例尺地形圖。通常情況下需要的測量儀包括經緯儀、繪圖板以及大平板儀等等，繪圖依然會依賴高密度控制點，這無疑就使工作量和勞動強度大大增加，從而降低繪制速度和圖表的精確度。

③ 具體應用

某測量單位在地質勘探的過程中，有效的應用了GPS-RTK測量技術，20臺接收機被投入使用當中，1：5000全野外數字化地形測量570 km2只需要大約120天的時間就完工了，在地質勘查過程中，地形圖的可靠性有助于推動地質勘查工作的順利進行。

2.2地質勘探測量

① 利用 GPS-RTK測量技術的優點

地質勘探工程測量會隨著GPS-RTK技術的運用而變得更加方便、簡單，使測量精度大幅度提高，多個移動站的定位測量可以由一個基準站來實現，此外，可以有效地降低勘探線上的障礙物對測量的影響程度，可以靈活布置工程點定位、布設勘探網以及勘探線剖面測量等。

② 傳統測量方法的不足與缺陷

在地質勘探工程測量中，傳統的測量方法應用起來非常之麻煩，繁多的作業程序無疑會增加誤差出現的可能性，增加了勞動強度，降低了測量進度、工作效率和測量成果的質量。

③ 具體應用

某單位在地質勘探工作中，充分運用了GPS-RTK測量技術，投入的接收機就有20臺，所有的地形測量工作和控制測量工作在12個月內就全部完成了，總共完成鉆孔放樣4505個、勘探線剖面測量1583.7km以及鉆孔定測4070個。

2.3技術測量

① GPS-RTK定位技術的特點

GPS-RTK定位技術可以全天候測量并保證其精確度比較高，并且測量站相互之間無需通視，這既節省了時間，也降低了資金成本的投入。因此，在各級平面控制網的建立過程中，傳統測量方式基本上已經被 GPS-RTK定位技術取締了。

② 利用GPS-RTK定位技術的優點

GPS-RTK定位技術在高程控制網的建立過程中也有著非常明顯的特點，一般情況下，測區在低丘地區或平地地區，并且面積在以內，聯測4～5個高精度的已知高程點即可。如果測區的面積超過，需要聯測6～10個高精度的已知高程點，然后通過高程擬合的方法就可取得測區內所有控制點的高程。

③ 傳統測量方法的不足與缺陷

在傳統礦區控制測量的過程中，傳統測量方法的應用要以相關等級控制點為基礎，這其中需要的測量工具主要包括測邊網、線型鎖、測角網、導線網以及邊角網等等，傳統測量方法的缺陷也比較突出，時間、地形、天氣等因素對其影響比較大，必須滿足一定的條件，尤其是通視條件，在觀測當中受到時間條件和氣象條件的影響程度也比較大。在測量的有些點位，通視條件需要較高的觀測點，而這往往需要投入大量的資金，或者在觀測過程中需要將障礙物排除出去的話，時常會出現砍伐大量樹木的現象。傳統的測量方法費用較高、耗時較長，并且測量精度存在一定的誤差等等，這些問題對地質勘查測量工作的順利進行都產生不利的影響。

④具體應用

某地質勘查單位在勘查項目中，在三個旱季的時間（12月至次年5月）內完成了三等GPS-RTK控制測量2000 km2，四等GPSRTK控制測量570 km2，一共布置了115個控制點，投入使用的接收機就有12臺，共同工作了50天，且控制網的建立也比較高效快速，為接下來的工作奠定了基礎。

結語：

綜上所述，相較于其他的測量方式，GPSRTK測量技術具有測量質量高、作業速度快等特點。可以預見，GPS-RTK勢必會在今后的工程測量工作中被大范圍的推廣和運用，其優勢也會更加突出，進而推動整個地質勘查工程測量的發展。

參考文獻：

[1]孫登海.GPS-RTK在工程測量中應用及其技術特點[J].江西建材，2014，（10）.

[2]譚毅鋒.GPS-RTK技術在工程測量中的應用[J].中國新技術新產品，2015，（08）.