試論GPS RTK測量技術在公路外業測量中的應用

楊延欣王巍

（1.沈陽施泓圖工程設計院有限公司 遼寧沈陽 110000 2.臺安縣村鎮規劃建設管理處 遼寧沈陽 114100）

試論GPS RTK測量技術在公路外業測量中的應用

楊延欣1王巍2

（1.沈陽施泓圖工程設計院有限公司 遼寧沈陽 110000 2.臺安縣村鎮規劃建設管理處 遼寧沈陽 114100）

當今社會，隨著科學技術的不斷發展，GPS技術應用得越來越廣泛。GPS技術對現代人們的生活產生了巨大而深遠的影響，其中公路外業測量對GPS的應用標注著公路測量的一大技術革命。GPS技術在公路測量的應用前景十分光明，尤其是RTK測量技術，將公路測量技術的潛力無限放大。在公路的實時測量中，RTK技術的精度非常高，甚至可以達到厘米級，應用起來十分方便。本文主要對GPS RTK技術在公路外業測量中的運用進行分析，討論其對公路外業測量技術發展的推動作用。

GPS RTK；測量技術；公路外業測量；精度分析

引言

所謂GPS RTK技術就是對GPS技術的二次開發與利用，它的測量以快速、敏捷和精度高而聞名。GPS RTK技術被廣泛應用于各行各業，該技術的應用為社會經濟的發展帶來了十分巨大的效益。GPS RTK測量技術在公路外業測量也已經應用了很長時間，經過近年來的多次改進與發展，它已經與公路外業測量相互融合，成為了公路外業測量中一個必不可少的環節，但其中仍有很多缺陷等著我們去一一克服。

1 GPS RTK技術的工作原理

RTK測量技術是從GPS定位技術中演變而來的，它是一種實時的動態差分技術。通常情況下，在外業測量時運用到此種技術是為了及時準確的獲得相應數據，這種技術測得的實時數據精度可達到厘米級。《測量學》一書中介紹，RTK測量技術主要使用的是GPS定位技術中的一種特殊方法，即載波相位動態實時差分法，而RTK技術也就是載波相位動態實時差分法的簡稱。RTK系統主要包括三個組成部分，它們分別是流動站、基準站以及通訊設備。首先基準站是由電臺、天線、接收機等組成的；流動站可以簡單地理解為GPS接收機，它既可以由一臺GPS接收機組成，也可以由多臺GPS接收機組成，同時，流動站還配有天線、對中桿和手薄等設備。在RTK的工作中一般以基準站作為參考站，用來尋找并觀測所有能被觀測到的GPS衛星，然后經過相關處理，利用通訊設備將處理后的數據發送給流動站，流動站也同時接受標準站傳來的測量數據，然后根據差分定為的基本原理，對相應數據進行計算分析，從而得出流動站的立體坐標和精確程度，再及時的在手薄中顯示最終結果。

2 公路外業測量中GPS RTK技術應用的優點和缺點

2.1 GPS RTK測量技術的優點

GPS RTK測量技術在公路外業測量的應用中主要有以下幾個優點：①儀器的自動化程度高，能夠節省大量人力物力，該儀器的測量軟件可以自動的對公路的各種數據進行重復測量；②數據測量精確，減少人為誤差，并且可以實時顯示；③該技術測得的數據沒有誤差積累，最終所得數據的可靠性能夠得到保障；④該儀器進行工作的所需條件容易滿足，工作效率很高。

2.2 GPS RTK測量技術的缺點

雖然GPS RTK技術在運用中的優點十分明顯，但卻也掩蓋不了它自身存在的缺點。GPS RTK技術的缺點主要有信號的穩定性容易受外界環境干擾、參數設置復雜，容易出錯、二次開發得出的公路軟件不專業以于數據處理算法中的疏漏。

3 GPS RTK測量技術的外業測量流程

3.1 GPS RTK技術的外業準備

①必須對工程項目的大體情況進行了解，掌握一些關于工程項目的基本信息，如地理位置、測量范圍等。同時也要對需要測量地區的交通、地質、氣象等進行勘測分析，從而合理地對外業測量工作進行規劃。②需要注意的就是對資料的收集和對相關技術應用的事先設計。測繪資料和輔助資料是資料收集的兩大重點，其中測試資料的收集主要有兩大內容——公路走廊帶的各比例尺地形圖的收集以及各種控制點資料的收集。而輔助資料收集的側重點在于對公路附近的交通水系、通訊氣象和地形地貌的觀察與統計。此外，還要對公路進行儀器參數設置和人員任務分配等合理地設計，這就是我們通常說的技術設計。技術設計的最終任務就是讓整個項目都參與到一個合理可行的規劃中。

3.2 GPS RTK測量技術在公路外業測量中的應用流程

第一步是對GPS RTK的參數進行設置。GPS RTK作為高精度、快捷的測量技術，其對設備的參數要求非常高。它的參數主要包括長半軸、橢圓扁率、投影比率和投影高度等。關于這些參數的設置主要有兩種方法：①將測繪局提供的參數直接輸入到手薄之中進行設置；②將實地勘測的數據經計算分析，輸入到手薄之中。

第二步是對儀器的架設和對坐標的校正。首先在施工項目的實地選取一個視野比較開闊，地質比較穩定的場所，用來架設RTK所包含的各類設備。然后在手薄中打開RTK工作模式，并查看連接衛星的情況以及差分信號的獲取情況，直到手薄中出現相對較為穩定的解時，在最近的控制點中對設備進行校正。

3.3 對測量數據的采集

在對儀器進行校正后，就可以正式展開項目的數據采集工作了。在數據的采集過程中，要嚴格遵守GPS RTK測量作業的基本準則，這樣流動站在所有的測點都可以測得精確到厘米級的數據，然后對測得的數據進行顯示和儲存。GPS RTK測量技術的信號傳播是以電磁波的形式進行的，通常情況下測量范圍可以達到15～30km，但有時也會受到地理條件的限制影響導致信號傳播與接收異常。因此，必要時要移動基準站，重新架設校正后，繼續采集數據。

4 結束語

GPS RTK測量技術在公路外業測量中的應用標志著公路建設的發展水平，只有不斷地對其進行改善、不斷發展其在公路外業測量咋紅的應用，才能讓公路的建設水平跟上時代的節奏。

[1]樊祖振.GPS RTK測量技術在公路外業測量中的應用[J].廣西壯族自治區林業勘測設計院，2013.

[2]楊兆祥.GPS RTK技術在公路測量中的應用前景探討[J].黑龍江省林業設計研究院，2010.

P228.4

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1004-7344（2016）11-0130-01

2016-3-26