試論GPS RTK技術在工程測量中的應用

文/ 陳軒 咸寧市土地勘測規劃院 湖北咸寧 437100

GPS-RTK技術也就是實時動態技術(Real Time Kinematic)，在進行工程測量的過程中應用這項技術能夠解決工作量大、測量效率低、數據不精確等問題。GPS-RTK技術能夠有效的提升工程測量的自動化和智能化，能夠將現場實時的數據記錄下來，通過分析和整理保證工程測量的精確度。在這個技術應用以后，解決了很多工程測量中存在的問題，將一種新的、高效的測量模式融入其中，推動工程測量的發展。

1、GPS-RTK簡介

GPS-RTK技術已經成為當前使用最廣泛的測量技術之一，它能夠通過GPS進行實施的定位和分析，將測量的數據進行整合，它是在高精度GPS實時差分定位RTK技術的基礎上發展起來的，通過這兩種技術的融合和革新將一種新的技術應用在工程測量當中。它能夠有效的提升一定范圍內的精確度，還能通過實時的定位來保證數據的準確性，這樣才能在后期的繪圖過程中保證有效性和穩定性。這項技術的應用是GPS技術發明以來最重要也是最有推動作用力的一項技術，是工程測量中的重點技術。GPS-RTK系統在實際的操作過程中需要用到三個部分，就是基準站、移動站、數據鏈，這三個環節能夠有效的提升測量的準確度，還能通過基準站上的GPS接收機對所有想要收集的數據進行觀測，最后通過數據鏈技術將所有的數據傳遞給移動站使用，通過這一系列的工作能夠將GPS觀測數據的精準度提升，還能將數據的誤差進行分析，從而繪制成數據圖供后期使用。一般在進行定位的過程中，GPS-RTK能夠將誤差縮小到厘米，時間誤差也能控制在一秒之內。這種數據精度在很多測量技術中都難以達到，所以將GPS-RTK技術應用在工程測量中是十分必要的。

2、GPS-RTK技術的原理及其參數轉換與誤差分析

2.1 GPS-RTK定位方法

GPS-RTK技術在進行定位的過程中是通過RTK進行定位，GPS來控制接收機，這樣基準站就能將衛星數據的信息傳輸到接收機當中。測量的數值通過分析和整理進行定位，這種定位方式比傳統的定位更加精準，接受到的信息也更加迅速，極大的增強了整個工程測量的效率。同時，在流動站進行工作的過程中，也能通過數據鏈電臺發射的信息來采集數據，這種數據一般都是通過衛星來進行采集的，在系統內部通過基線向量和各個坐標之間的參數轉換來達到數據的記錄。這個過程非常迅速，在流動站進行定位檢測的過程中既可以在運動過程中也能在靜止的狀態下進行觀察，這樣就能保證在各個環境下得到的數據都是精確的，還能避免圖像的模糊。在整個運動過程中只要有四個衛星以上進行位置的觀測，就能得到清晰準確的數據信息和測定的結果。

2.2 求取測區坐標的參數轉換問題

坐標的參數是GPS-RTK技術應用過程中必須要重視的一個環節，這個坐標的選擇和轉換參數都能為RTK測量做好準備，只有每一個環節都能準確才能保證最后的工程測量達到最優化。但是在進行參數轉換的過程中需要注意以下幾個問題：首先就是對檢測區域和中心點的選擇主要謹慎，對于每個點的分布都要進行均勻的管理，保證整個轉化的精確度。在選擇點的過程中最好選擇三個以上的公共點，這樣才能保證整個區域都能被覆蓋。其次，在進行GPS2RTK作業前，需要對本區域內的GPS基礎進行一定程度的控制，整個區域內的坐標都要進行精確的測量后才能進行坐標參數的轉化，同時借以將參數輸入RTK轉換機當中，這樣能夠將參數準確性得到提升。

2.3 誤差分析

在應用GPS-RTK技術進行定位的過程中會產生誤差，要想提升工程測量的整體效率就需要對當前存在的誤差進行分析后解決。首先在用戶接收設備的使用中可能會有一些固有誤差存在，像是內部的震動、噪聲、位置變化、天線變動、路徑改變等都會引起誤差，最常見的誤差是在有信號干擾和氣象影響的情況下產生的誤差，這些誤差都影響工程測量的最終數據，所以一定要對這些誤差進行消除，除了增強技術的科學性之外還需要通過專門的技術設備對這些誤差進行削弱。對于所有用戶接收機所公有的誤差，像是對流層誤差、傳播延遲誤、天體運行誤差等都可以通過誤差分析技術將誤差消除。其他的誤差能夠通過創新技術等方式進行避免，但要注意的是在進行修正的過程中還會有殘余誤差的存在，如果不能盡快將誤差消除就會增加后面系統轉換的難度，進而無法驗證其精確度。

3、GPS-RTK技術在工程測量中的相關應用

3.1 控制測量中的應用

在工程的測量過程中使用GPS-RTK技術能夠大幅度的提升測量的精確度，在使用傳統的測量技術的過程中可能會出現很多問題，影響項目工程的順利進行。就像在常規測量的過程中整體控制測量和局部加密控制測量這兩個步驟占據了非常重要的位置，為了提升整個控制測量的速度一定要通過測量一級導線的基礎上再進行圖根控制，這種方式雖然能提升精確度，但是卻浪費了大量的人力物力。所以通過GPS-RTK技術進行測量能夠不用重視測量的方向和具體的坐標就能進行完整的測量工作，極大的提升了測量的效率和安全性。

3.2 斷面測量中的應用

斷面測量是工程測量中的一個難點，斷面測量使用傳統的測量方法是比較麻煩的，因為需要很多的分測點和分站共同作用才能完成，而通過GPS-RTK技術的應用能夠將接收機的運行效率提升，通過RTK 技術能夠有效的對三維的坐標數據進行記錄，并且在優化解決的過程中也比較有優勢，對于其具體的方向和分站測量的要求也不是很高，通過比較直觀的圖示提升其觀察性，減少了不少內業的工作量。

結語：

綜上所述，GPS-RTK技術應用在工程測量中能夠提升測量數據的準確度和安全度，通過基準站、移動站、數據鏈這三個環節的緊密配合能夠有效的避免傳統測量方式中存在的問題。GPS-RTK技術不受環境、人員配置、地形等的限制，在很多施工工程中都得到了廣泛的應用，所以，當前在工程測量的過程中需要選擇GPS—RTK技術來提升整體測量的效果。