關于工程測量中GPS-RTK技術的應用探究

歐陽潔 羅 茜

江西省測繪成果質量監督檢驗測試中心

關于工程測量中GPS-RTK技術的應用探究

歐陽潔 羅 茜

江西省測繪成果質量監督檢驗測試中心

伴隨著我國經濟建設水平的不斷提高，測量數據的精準度和真實性逐漸成為工程建設順利實施的關鍵因素。在工程測量中GPS-RTK技術的應用，有效提升了工程測量的精準度，更好的促進了工程的建設與發展。本文主要從GPS RTK技術的工作原理出發，分析了工程測量中GPS RTK技術的應用優勢，以及GPS RTK技術在工程測量中的應用范圍，最后提出了GPSRTK技術在工程測量中應該注意的若干事項。

GPS RTK；測繪工程測量；應用

一、GPS RTK技術的工作原理

RTK技術以載波相位觀測為基礎，同時通過兩臺或者兩臺以上的接收機來接收信號，以一臺坐標已知的為基準站，其他均為移動站。通過使用這種技術，移動站以及基準站能夠至少對五顆以上的衛星進行跟蹤，并且通過基準站額不斷觀測，并通過電臺將已知點的位置數據以及其觀測值的坐標信息，發送到移動站的接收機，此時，移動站根據接收到的基準站的數據以及自身測量得到的觀測數據，通過組成差分觀測值來進行實時處理，得到需要的三維坐標。因此，RTK技術受到較少的外部條件的限制和影響，只要滿足一些基本條件，該技術就能夠快速﹑準確的進行定位，這就大大減少了我們定位工作的工作量，并且由于減少了認為因素的影響，降低了誤差，提高了測量的精度。

二、工程測量中GPS RTK技術的應用優勢

根據長期的實踐對比，GPS RTK技術的應用與常規的測量方法(如全站儀﹑經緯儀等)相比具有以下優勢。

1﹑作業效率高。在一般地形地勢下，設立基準站一次即可測完4km半徑范圍內所需的測量工作，如地形圖測量﹑放樣﹑線路勘測等，大大減少常規測量所需較多的控制點數量，可省卻了布設圖根控制網這一測繪工作，同時避免測量儀器搬站次數頻繁。

2﹑定位精度較高。由于GPS RTK測量沒有累積誤差，各個測點的數據是獨立采集取得，因此，數據安全可靠。GPS RTK技術測量，只要滿足GPS RTK的基本工作條件，在一定的作業半徑范圍內，基準站能精確整平對中﹑移動站能粗略對中，信號滿足要求，GPS RTK測量的平面精度和高程精度都能達到厘米級，滿足各項工程測量的需要，只要簡易復核下，就能讓測量工作放心﹑省心。

3﹑作業條件要求低。GPS RTK技術不要求兩點間滿足光學通視，只要求滿足“電磁波通視”或能接收到手機信號，就能開展測量工作。與常規測量相比，GPS RTK技術受通視條件﹑能見度﹑氣候﹑季節等因素的影響和限制較小。在地形起伏大﹑山區林密或受建筑物遮擋時，兩點間無法通視或通視受限，采用GPS RTK技術測量無須通視就能測繪，優勢非常明顯。

4﹑操作簡便。基站﹑移動站只要在設站時進行簡單的設置，手工輸入或計算機導入所需的起始數據，基站整平對中即好；移動站就可以邊走邊獲得測量結果或進行坐標放樣。

三、GPS RTK技術在工程測量中的應用范圍

1﹑控制測量。工程控制網是工程建設﹑管理和維護的基礎，其網型和精度要求與工程項目的性質﹑規模密切相關。采用RTK定位的方法建立工程控制網，具有點位選擇限制少，作業時間短，成果精度高，工程費用低等優點。RTK技術可以替代全站儀進行圖根導線測量，所測范圍內在不通視的條件下測定無累積誤差的圖根點，使測圖所需圖根點的數量在滿足要求時，可多可少，機動靈活；而且流動點至參考點的距離可以很長。

2﹑線路勘測。線路勘測中，由于遮擋或距離過長等原因，要不斷地轉站，同時為保證測點在斷面線或中線上，需不停地指揮持標桿人員。采用GPS RTK作業，首先把各拐點坐標輸入移動站的手薄。施測時，測量員調出所要測的兩點坐標，手簿內就自動生成一條直線，同時顯示測量員所在位置和距離起始點的樁號，這樣測量員就可以自己判斷是否在斷面線上，也可以知道點位間距。

3﹑市政工程放樣。RTK測量技術用于市政道路﹑中線放樣，放樣工作一人也可完成。將線路參數如線路起終點坐標﹑曲線轉角﹑半徑等輸入RTK的外業控制器，即可放樣。放樣方法靈活，即能按樁號也可按坐標放樣，并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動，直到誤差小于設定的為止。采用RTK技術進行放樣，標定點位，是坐標的直接標定，不象常規放樣那樣，需要后視方向﹑用解析法標定，因而簡捷易行。

4﹑地形碎部測量。在城市空曠地區，建筑物不太稠密的住宅區和大馬路上，RTK能快速地完成碎部測量作業。在夜間作業，比常規測量作業方法更具優越性，在個別高大建筑物或建筑稠密地區，GPS出現盲區，初始化時間長或失鎖，影響碎部測量速度，可采用RTK增補圖根導線點，配合全站儀測量碎部點的方法，從而快速地完成野外作業，也可以大大提高外業測圖的工作效率，進而達到縮短工期，節約成本的目的。RTK技術可以應用于測繪地形圖﹑地籍圖碎步測量工作等。

四、GPSRTK在工程測量中應該注意以下幾點事項

1﹑基準站的選擇對于RTK測量非常重要，它將直接影響到流動站的施測精度和測量速度，應注意二者之間的“準光學通視”。是基準站選擇要在比較中心﹑位置空曠開闊的至高點上，且周圍無磁場的影響，這樣流動站接收的信號好。宜用雙頻接收機連接支架觀測。

2﹑應根據測區的實際情況選擇合適的坐標轉換參數求解方法，參與坐標轉換的已知點應在3個以上，且分布要均勻，做到在滿足精度要求的情況下，盡可能的減少外業的工作強度。

3﹑參考站和流動站的設置參數應準確無誤。根據不同儀器類型而設置不同，作業時要嚴格按各儀器配套操作手冊要求進行參數設置。流動站接收機只有經過初始化完成后才能進行RTK測量，控制測量﹑放樣測量宜采用靜態初始化由于RTK 測量有時會出現點位坐標漂移誤差，當按要求進行RTK作業時，在距離和測回數都按要求掌握時，仍有部分測點超限時，只有通過減小測距和增加測回數加以解決。

五、結論

總之，GPS RTK技術作為工程測量的重要技術之一，在嚴重遵循GPS RTK技術規范的基礎上，要求相關單位在工程測量中，必須重視GPS RTK技術作業模式，對其性能進行全面把握，進一步研究GPS RTK技術，對其應用方法進行優化，只有這樣才能提升工程測量的精度與效率，才能為工程建設事業的發展提供可靠的保障。

[1] CH 2001-92.全球定位系統(GPS)測量規范[S]