測繪工程中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用探討

劉 旭

安徽省城建設(shè)計院總院股份有限公司，安徽合肥 230000

提高建設(shè)工程的質(zhì)量，必須要在工程建設(shè)之前，針對工程的各項數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確的判斷與優(yōu)化，從而保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，為相關(guān)的施工單位提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)，完善項目建設(shè)的內(nèi)容。從目前來看，GPS-RTK技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用可以極大地提高測繪的效果，并且也可以更好地保證測繪工作的穩(wěn)步開展。

1 GPS技術(shù)的概念分析

1.1 GPS-RTK技術(shù)的概念

GPS-RTK技術(shù)能夠有效的針對測量物體進行實時準(zhǔn)確的動態(tài)監(jiān)測，通常情況下，GPS-RTK技術(shù)能夠根據(jù)建設(shè)工程的后期數(shù)據(jù)進行測量，保證工程項目竣工后的管理與維護，通常情況下，GPS-RTK技術(shù)包括了空間系統(tǒng)、地面系統(tǒng)和信息系統(tǒng)，而RTK技術(shù)則是根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸與處理方式進行改變，通過信號接收系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行及時的處理與傳輸，極大地提升了數(shù)據(jù)檢測的實時動態(tài)效果，但是由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，導(dǎo)致數(shù)據(jù)量相對較大，所以必須要針對RTK技術(shù)進行全面的優(yōu)化，從而形成了GPS-RTK技術(shù)。

1.2 GPS-RTK技術(shù)的特點

GPS-RTK技術(shù)與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比較，具有非常明顯的優(yōu)勢，一方面，GPS-RTK技術(shù)不僅測量定位準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確同時誤差率較低，所以通過GPS定位的應(yīng)用，能夠極大提高測繪工程質(zhì)量，另外，在GPS與RTK技術(shù)相結(jié)合的過程中，能夠?qū)?shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸，以及數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)全程自動化，有效地減少了測繪人員的工程量，并且能夠減少人為因素導(dǎo)致的測繪結(jié)果存在的誤差，同時，利用GPS-RTK技術(shù)能夠針對人員無法涉及到的區(qū)域進行全面的測量，從而減輕測繪人員的工作負(fù)擔(dān)，避免發(fā)生安全隱患，應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)的過程中，很容易受到衛(wèi)星環(huán)境等因素的影響，所以必須要加強對于這些干擾因素的管理。在應(yīng)用GPS測繪技術(shù)對工程進行測量的過程中，可以通過以下三點，了解其精準(zhǔn)度。第一，GPS定位系統(tǒng)在定位的過程中，主要依靠空間的衛(wèi)星群，在定位的過程中其在能夠連接多個測量衛(wèi)星，完成數(shù)據(jù)收集。隨著科技的不斷發(fā)展，用于測量的衛(wèi)星數(shù)量不斷增加，在使用GPS定位系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)收集的過程中，能夠連接多個系統(tǒng)，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。第二，在使用GPS測繪技術(shù)的過程中，由于其本身具有一定的精準(zhǔn)性，在對數(shù)據(jù)進行測量的過程中，其存在的誤差都保持在毫米之內(nèi)，應(yīng)用GPS測繪技術(shù)對工程進行測量時，其能夠發(fā)揮自身的特性，保持毫米之內(nèi)的誤差。第三，由于GPS定位系統(tǒng)能夠?qū)ξ恢眠M行實時定位，在使用其進行工程測量工作時，能夠?qū)討B(tài)的數(shù)據(jù)進行實時檢測，保障了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過以上三個方面對GPS測繪技術(shù)精準(zhǔn)度方面進行討論，了解到在使用GPS測繪技術(shù)對工程進行測量的過程中，能夠保障工程的準(zhǔn)確性。

在使用GPS測繪技術(shù)對工程進行測量的過程中，可以通過以下兩個方面，了解其具有操作簡單的特點。第一，在傳統(tǒng)工程測量的過程中，需要專業(yè)的測繪人員使用專業(yè)的設(shè)備進行測繪，例如，為了保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還需要測繪人員進行多次的測量，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但在使用GPS測繪技術(shù)進行測量時，測量人員只需要在系統(tǒng)中安裝GPS系統(tǒng)，就能對工程數(shù)據(jù)進行測量，這一操作具有一定的便捷性[2]。第二，部分工程在進行的過程中，缺少專業(yè)的測量人員，因此，其無法實時了解工程動態(tài)數(shù)據(jù)，在一定程度上影響工程的順利開展，但在使用GPS測繪技術(shù)時，由于其能夠?qū)?shù)據(jù)進行自動收集和處理，工程測量人員只需要通過數(shù)據(jù)，就能掌握工程情況。通過以上兩個方面可以了解到，在使用GPS測繪技術(shù)的過程中，不需要專業(yè)人員對系統(tǒng)進行控制，就能自動收集并分析數(shù)據(jù)，因此其具有操作簡單的特點。

在使用GPS測繪技術(shù)對工程進行測量的過程中，可以通過以下三個方面了解到，其具有節(jié)約成本的特點。第一，傳統(tǒng)的工程測量中，需要大量的測量人員對工程數(shù)據(jù)進行收集，在這一過程中，需要投入大量的人力資源和測量工具，因此需要大量的經(jīng)濟投入。而在工程測量中應(yīng)用GPS測繪技術(shù)，只需要將GPS測繪技術(shù)與設(shè)備進行連接，就能對數(shù)據(jù)進行收集，減少了人力資源和設(shè)備資源的投入，節(jié)約了工程成本。第二，GPS測繪技術(shù)在進行測量的過程中，由于其對各個測量點進行測量的過程中，對設(shè)備之間的互通性要求不高，對測量人員的投入程度要求不高，節(jié)約了工程的成本。通過以上兩個方面對工程測量成本進行合理管理，能夠在保障測量準(zhǔn)確性的同時，降低投入的設(shè)備費用和人力資源費用，具有節(jié)約成本的特點。

2 GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用方法

2.1 常規(guī)靜態(tài)測量

常規(guī)靜態(tài)測量方法主要通過兩臺或者兩臺以上的GPS接收機進行觀察與測量，通過在一條或者多條基線上的兩端進行同步觀測。并且保證每個時間觀測的數(shù)量都能夠在0.5h以上。這種測量方法能夠獲得更高的定位精度，并且促進儀器標(biāo)進度以上。常規(guī)靜態(tài)測量發(fā)通常在比較大的范圍內(nèi)控制網(wǎng)絡(luò)，也能夠進行長距離檢校基線以及高度精度工程控制網(wǎng)絡(luò)體系。

2.2 快速靜態(tài)測量

快速靜態(tài)測量的方式就是在一個已知的控制點上放置一臺靜態(tài)的GPS作為接收機的基準(zhǔn)站，每一個監(jiān)測站的數(shù)量都能夠與移動接收機需要測量的測站進行結(jié)合?？焖凫o態(tài)測量的方法主要在小范圍空間內(nèi)進行應(yīng)用，例如，工程測量、地籍測量等。通過這種快速測量的方法，能夠保證測量的時間內(nèi)同時有5顆以上的定位衛(wèi)星，移動接收機與基站之間的距離應(yīng)該在10km的范圍內(nèi)。

2.3 準(zhǔn)動態(tài)測量

準(zhǔn)動態(tài)測量就是通過已知的控制點放置的基準(zhǔn)站，通過跟蹤可連續(xù)使用的定位衛(wèi)星。當(dāng)移動衛(wèi)星初始化之后，開始針對需要測量的測站進行檢測。并且每一個測量點都必須測量多個歷元。這樣的方法與快速靜態(tài)測量方式有很多方面的區(qū)別。例如，測量時間要求有較大區(qū)別，并且移動站的移動過程中也不能失鎖，必須在已知點或者其他的方面進行初始化操作。通過準(zhǔn)動態(tài)測量的方法，能夠用于工程定位、碎部測量、剖米娜測量以及路線測量等方式。在使用準(zhǔn)動態(tài)測量的過程中，必須要保證基準(zhǔn)站內(nèi)部的GPS靜態(tài)接收機同時擁有5顆以上的衛(wèi)星進行連續(xù)運動，并且移動接收機與基站之間的距離也在10km之內(nèi)[3]。此外，通過連續(xù)動態(tài)測量系統(tǒng)，也能夠準(zhǔn)動態(tài)測量的方式，連續(xù)動態(tài)測量的方式就在同樣的控制點上防止靜態(tài)GPS的接收機作為基準(zhǔn)站，這樣可以進行連續(xù)跟蹤定位。移動接收機在初始化之后會進入連續(xù)運動的狀態(tài)，并且根據(jù)指示的時間自動進行數(shù)據(jù)記錄。這樣的方法也常常運用在精準(zhǔn)測量目標(biāo)移動軌跡之中，例如測量中心航線以及航道等。

2.4 實時動態(tài)測量

通過高精度實時動態(tài)檢測的方式就是實時動態(tài)測量，這種方法通過在已知控制點上放置靜態(tài)的GPS基準(zhǔn)接收站進行連接，保證衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠連續(xù)跟蹤。通過數(shù)據(jù)鏈連接移動接收機發(fā)送數(shù)據(jù)，移動接收機開始接受基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，并且利用電腦進行處理，這樣能夠?qū)崟r獲得移動接收機的精準(zhǔn)度位置。GPS也被稱作是實時差分測量法，該方法能夠?qū)⒕忍岣叩絹喢准墶Ｍㄟ^這種方式，能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸移動到接收機中，保證移動接收機獲得RTCM數(shù)據(jù)之后自動進行運算，并且差分改正獲得坐標(biāo)，RTK則是以載波相位測量為根據(jù)的實時GPS測量，它是GPS測量技術(shù)發(fā)展中的一個新突破。RTK的工作方法與DGPS相似，它是基準(zhǔn)站直接將測量數(shù)據(jù)發(fā)送到移動接收機，移動接收機再采用更先進的掌上電腦數(shù)據(jù)處理軟件進行處理，從而得到精度比DGPS高得多的實時測量坐標(biāo)。RTK的精度一般在2cm左右。

3 結(jié)語

通過本文對于測繪工程中GPS-RTK技術(shù)的特點進行全面的分析，能夠更加有效地促進測繪工程的質(zhì)量，同時也可以在實際的測繪工程中進行廣泛的應(yīng)用，幫助相關(guān)技術(shù)人員提高測繪的效率和水平。同時也必須針對GPS-RTK技術(shù)的影響因素進行處理，保證測繪工程的真實準(zhǔn)確。