GPSRTK在市政工程項目測量中的應用研究

高敏

摘要：由于傳統的市政測量方法在工作運用中誤差較大、工作效率低下、制約條件也較多，已經無法滿足當下當代社會市政工程測量的工作需要。而GPS RTK的技術在一定程度上保證市政工程測量工作的測量精準程度，解決傳統的市政工程測量工具的缺陷，具有廣闊的應用空間和良好的應用價值。本文以GPS RTK的工程測量原理為研究視角，分析其在市政工程測量工作中的優勢、不足之處及優化方法，提出該技術在市政工程測量工作各方面的應用，以期為類似研究提供一定指導。

關鍵詞：GPS RTK 市政工程測量 優勢 不足之處 應用

隨著我國科技水平的日益提高，全球定位系統也隨之快速發展，GPS RTK技術在各種工程測量工作中得到廣泛應用，尤其是市政工程測量工作中的應用日益成熟。雖然我國當前大量市政工程測量單位已經采用先進的電子測量工具開展市政工程測量各項工作，但部分情況下電子設備也具有一定的缺陷與不足，因此，還需要借助傳統的工程測量方法進行輔助測量，測量工程的進度很慢，測量效率十分低下。為解決電子設備進行市政工程測量的不足之處，從而研發GPS RTK技術進行市政工程測量工作，彌補傳統以及電子設備在測量中所存在的缺陷。本文在深入分析GPS RTK技術工作原理、優勢及缺點基礎上，闡述GPS RTK技術在市政工程測量各方面的運用，以期提升市政工程測量準確度。

一、GPS RTK技術測量原理

GPS RTK適時動態觀測技術簡稱為RTK技術，此技術的研發是為達到市政工程測量工作所得測量結果的高度精確、能夠承載相位觀測的實時動態定位技術。當前，我國的北斗GPS系統能夠滿足的定位精確程度一般情況下是10M左右，隨著北斗GPS系統日益完善及發展，相信以后的精確度更高。工程測量單位為獲得更高、具有精準度的定位數據，就選擇采用GPS RTK技術進行市政工程測量。GPS RTK技術的測量系統通常有GPS的信號接收，將測量所得數據進行實時傳輸及將傳輸所得數據進行分析等部分構成。GPS RTK技術主要由兩個測站點的載波量進行實時觀測，進而將觀測所得數據進行實時分析處理。通過在已知據點的衛星上安裝GPS，然后在安裝GPS后的衛星上設置一臺GPS數據接收機，將實時測量所得到的數據傳送到基地的電臺載波上進行發射，并把GPS衛星與載波進行對位觀測量法，還可經過流通站電臺接受基地電臺所發出的數據信號，從而獲得相應的測量數據。流通站GPS接收器可以將所得數據進行再次利用，得出流動站載波的相對觀測數據，獲得精準的測量數據，其精準程度甚至可以達到厘米之內。

GPS RTK技術的設置主要核心就是將初始的大范圍模糊數據通過一系列的結算過程，將其數據經數據鏈的傳輸轉換成為精準數據。與此同時，數據鏈在傳輸的過程中還有著精準的可靠性以及抗干擾特性。如果有足夠好的衛星GPS技術，擁有較好的幾何分布就可以高效利用GPS RTK技術進行工程測量。

二、GPS RTK技術在市政工程測量中的優勢及不足之處

（一）應用優勢

市政工程測量工作不同于其他項目工程的測量，市政工程測量工作自身有區別于其他測量工作的顯著特點。市政工程在多數情況下均會呈現狹長的形狀，如果在開展測量工作時，選擇采用GPS RTK技術實現初始布控工作后，加密工作或整個測量工作中都選擇靜態的GPS RTK技術，那么，整個測量工作的工作量都會加倍，從而導致無法完成工程的要求。加之，由于我國的土地資源較為緊缺，在進行地形圖設計時，對測量工作的精準度要求較高，導致地形測量工作的工作量加大。運用GPS RTK能很好的解決這些問題。GPS RTK技術用于市政測量工作中的優勢如下：

（1）可以在極短的時間內得到坐標，完成測量作業，不會產生過大的測量誤差，從而提高測量工作的測量進度。在進行工程作業的過程中，只要施工條件能夠滿足GPS RTK技術要求，施工測量時就可以將具體的精準程度控制在厘米范圍之內。例如：通過GPS RTK協同全站儀開展野外測量時，其測圖流程見圖1。運用該技術不僅能測量圖根點，也能測量碎部點，獲得準確的測量信息。

（2）GPS RTK技術能夠在測量過程中實現大量自動性的測量繪制功能，減少許多需要輔助測量的工作，降低人為輔助測量所造成的誤差，提升測量工作所得數據的精準度與集成化。此外，使用GPS RTK技術進行市政工程測量工作過程中，可以根據不同的市政工程施工地勢進行針對性的測量，通過在既定測量位置設計規范的布點，就可以有效完成大約4KM之內的測量距離，并在后續電磁波工作開展中加強GPS RTK技術的測量工序進度，減輕市政工程的測量工作壓力。

（3）傳統的市政工程測量技術需要設置更多的布點，增加勞動工作量，也會提升工程的成本投入。運用GPS RTK技術進行市政工程測量時，測量過程中可視性很強，對測量所得數據能很大精準度進行數據處理，有利于市政測量工作的高效開展。

（4）GPS RTK技術不要求基準站、流動站光學通視，只需達到電磁波通視要求即可。與傳統測量方法相比，GPS RTK測量受到氣候、季節、通視等因素的限制較小，它能實時獲取高精準度數據，按時、高效率展開測量操作。GPS RTK作用距離和基準站高度關系見表1。

（二）應用不足之處及優化

GPS RTK技術在市政工程的測量工作進展中雖有諸多優點，便于市政工程測量工作的開展，但在具體應用中也有其不足之處。比如： GPS RTK技術取決于衛星進行有效數據的測量工作開展，那么，就必定受到衛星的限制，當衛星處于某一地域接收不到衛星信號時，就很容易產生測量誤差。在使用GPS RTK技術進行測量時，還受天氣自然環境的影響，在某一時間段可能會增長系統初始化的時間，致使測量工作不能及時進行。此外，如果GPS RTK的衛星信號受到各種高大型物體遮擋信號時，會對GPS RTK技術的數據傳輸有所干擾，從而影響測量工作的準確性。因此，應用GPS RTK技術可采取相應措施削減高大物體對衛星信號干擾情況，比如：選擇性能較為良好的接收設備，或者GPS RTK的基準站設置在無干擾、無反射物的區域，從而減少數據傳輸過程中的干擾。同時，對已知據點進行優化利用，合理選擇數據控制點，根據不同的地勢情況采用不同的優化方法，從而做好控制點等級的優化工作。

三、GPS RTK技術在市政測量中的具體應用

（一）地形測量中的應用

GPS RTK技術用于市政工程測量工作時，可以對市政工程測量過程中所得測量數據用地理位置標注出來，從而使測量工作所得準確的數據，能最大程度的將市政測量工作的地形展現出來。比如：在進行市政工程測量工作時，對檢查井施工是開展測量工作所不可缺少的，為確定檢查井具體的位置，要通過GPS RTK技術對其準確位置進行三維坐標標注，并給予相應檢查井編號，在測量過程中按照編號順序逐一測量，然后采用GPS RTK技術所得準確數據草圖繪制，便于下一步測量工作及繪制地形圖工作有效開展。

（二）地形繪圖中的應用

GPS RTK技術的測量所得數據可以達到極其精準的程度，通過在市政工程測量工作中的應用，將測量所得數據精確至厘米，可以將GPS RTK技術有效用于控制測量方面的工作。比如在開展測量工作的過程中需要進行對道路中的打樁工程進行相關測量的時候，打樁的位置應該與工程設計的圖紙相符，那么這就需要所測的數據具有高度的精準程度，因此GPS-RTK技術就被廣泛的應用于市政測量工作。正因GPS RTK技術在市政測量工作中的應用，獲得了極其精準的測量數據，從而使得市政工程的施工質量得到了有效保障。比如在對某市政工程開展測量工作時，可以通過采用設置一個節點的方法進行測量基準站之間的測量數據的分析，從而發現基準站與節點1-6KM之間的所產生的測量誤差數值是42CM，進行平面坐標點之間的測量誤差值為2.9CM，此種測量數據滿足了GPS RTK技術的導線精度要求。某鎮面積約有40平方公里，居民區占總面積的3/2，且比較集中。由于該鎮內有很多高科技公司，因此，無線信號強且比較復雜。基于這種情況，運用傳統方式繪制地形圖比較困難，運用GPS RTK技術能夠輕松解決這個問題，并選定六個基本控制點，通過轉換這些控制點坐標，獲得RTK坐標參數值。采用GPS RTK技術對節點間的控制，從而有效對工程的控制節點進行測量，也可以對工程節點系統性的精準程度進行測量。當前對GPS RTK技術的測量相關數據采集和測量工作進行明確的條例規定，因此，在開展市政工程的測量工作發展中，使用高效的精準測量方法進行工程的數據測量，提高測量的準確高效性。

（三）道路縱、橫斷面中的應用

明確市政道路中線以后，運用中線樁點坐標，利用繪圖軟件就能繪制線路縱、橫斷面。由于使用的數據均由外業采集繪制相應的地形圖。因此，工作者對斷面數據進行處理時，無需到施工現場測量縱橫斷面數據。如果沒有地形圖必須對現場斷面實施測量時，可通過GPS RTK測量縱橫斷面數據。

四、結論

總之，市政工程測量工作中運用GPS RTK技術，很大程度的提升測量的精準程度及工作效率，推動我國工程測量工作的進展。但GPS RTK技術在應用中還存在一定的缺陷，需要我們加大研究力度，提出相應的應對策略，促使GPS RTK技術更好地為工程測量工作服務。本次研究從GPS RTK工作原理入手，深入分析GPS RTK技術運用測量中的優勢及有待改進之處，并提出其在地形繪圖、道路縱橫斷面等方面的應用。

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