GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測繪中的應(yīng)用

高雪嚴(yán)

摘 要：現(xiàn)如今，我國科學(xué)技術(shù)顯著提升，進一步促進了工程測繪行業(yè)的蓬勃發(fā)展，也更高地要求著測繪技術(shù)。以往選擇全站儀進行測量的方法已經(jīng)不符合現(xiàn)階段社會發(fā)展的需求，因此，需要不斷完善和優(yōu)化這一測量方法。本文主要探究全站儀與GPS-RTK技術(shù)在工程測繪中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù);全站儀;工程測繪;應(yīng)用

GPS-RTK技術(shù)的主要優(yōu)勢在于高效且準(zhǔn)確的定位能力，當(dāng)前該技術(shù)已成為工程測量中必不可少的一部分。GPS-RTK技術(shù)是通過對信號進行接收，有效收集每個站點的測量數(shù)據(jù)，其具備較強的抗干擾能力，不受外界復(fù)雜環(huán)境與天氣情況的影響，可進行全天作業(yè)，這就有效提升了工程測量的效率[1]。然而，若所測量的區(qū)域存在密林遮擋等情況，將會在一定程度上影響GPS-RTK技術(shù)的測量數(shù)據(jù)。基于此，需要聯(lián)合使用全站儀設(shè)備，通過兩者的優(yōu)勢互補，能夠獲得更加精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)，進而保障最終工程測量結(jié)果的精確性和真實性。

一、簡述GPS-RTK測量技術(shù)

（一）技術(shù)原理

RTK也稱之為實時動態(tài)，這一技術(shù)立足于衛(wèi)星定位和載波相位差值的實時動態(tài)定位技術(shù)，能夠向大眾提供坐標(biāo)定位服務(wù)，且實現(xiàn)了厘米級別定位精度。在具體應(yīng)用過程中，RTK的構(gòu)成部分為超過2臺的GPS接收機，其中1臺可當(dāng)作基準(zhǔn)站GPS接收機，而其他設(shè)備則當(dāng)作移動站GPS接收機。其中基準(zhǔn)站與流動站的主要作用都是對多顆衛(wèi)星進行實時跟蹤，基準(zhǔn)站則在設(shè)定范圍之內(nèi)實現(xiàn)衛(wèi)星的觀測，然后把接受到的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)經(jīng)電臺傳遞至移動站GPS接收機，這一設(shè)備再將所收集的觀測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與接收到的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)傳送至控制電子手簿，從而獲得觀測值，通過開展實時差分及平差處理計算，最終可獲得坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

（二）技術(shù)優(yōu)勢

與全站儀測繪技術(shù)相比，GPS-RTK測量技術(shù)的主要優(yōu)勢在于：第一，無需通視。全站儀測繪技術(shù)需要借助光學(xué)來完成測量工作，在工程測繪中難免會受到通視影響，而GPS-RTK主要是借助GPS衛(wèi)星相位差數(shù)據(jù)來完成測繪工作，不僅避免了通視的影響，還使得測繪更加簡便靈活;第二，全天候作業(yè)。在理論上，GPS-RTK觀測工作在時間和空間上不受限制，可以進行全天候作業(yè)，也不受氣候因素制約;第三，定位精度高，借助GPS系統(tǒng)能夠得到動態(tài)目標(biāo)的高精度時間信息、高精度坐標(biāo)信息。

二、常規(guī)測量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用

（一）控制測量

在定位測量過程中，對于GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用需注意兩個方面：第一，針對觀測站位置的選擇，需盡量在視野開闊處進行觀測站設(shè)置，這樣能夠有效保證測繪結(jié)果的精準(zhǔn)性;第二，由于附近電磁波會干擾到所接收的衛(wèi)星信號，這就嚴(yán)重影響定位結(jié)果的精準(zhǔn)性，針對這一情況，在外業(yè)測量過程中，應(yīng)將周圍電磁波的干擾進行排除，保證接受信號不受到干擾。而在數(shù)據(jù)收集過程中，應(yīng)在GPS-RTK流動站的控制器中對項目名稱加以設(shè)置，建立作業(yè)文件，所選的電臺頻率、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)、投影參數(shù)必須與基準(zhǔn)站保持一致性，待RTK作業(yè)模式開啟時，可在一定范圍之內(nèi)通過初始化操作來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集[2]。在具體操作過程中，每日開始測量前需對3個前一天控制點進行再次測量，將其作為檢核數(shù)據(jù)，對于搬遷后的基準(zhǔn)站，應(yīng)各個基準(zhǔn)點聯(lián)測2個相同點，若發(fā)現(xiàn)高程異常值突變情況，應(yīng)及時加以二次高程改正，這樣能夠有效保證測量結(jié)果的精準(zhǔn)度。待數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，可按照三角函數(shù)和方位角推算原理，建立起相應(yīng)的解算模型，以便后續(xù)更好地進行數(shù)據(jù)處理程序編制工作。

（二）數(shù)字化地形圖測量

對于數(shù)字化地形圖測量工作，通過選擇GPS-RTK技術(shù)，不僅能夠在一定程度上減少控制點，還能夠?qū)τ谝酝緝x測繪中存在的不足之處及薄弱環(huán)節(jié)進行有效彌補，從而確保高精度的測量結(jié)果。在具體應(yīng)用過程中，只需在計算機數(shù)字化軟件中錄入采集點的有關(guān)數(shù)據(jù)信息，就能夠自動生成所需的地形圖，進而節(jié)省人工成本，具備較高的自動化程度，且避免出現(xiàn)誤差情況。尤其是在特殊地形區(qū)域的工程測繪中，借助GPS-RTK技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)直接測量，也能更好地符合測量精度要求。

（三）施工放樣測量

因為GPS-RTK技術(shù)無需考慮點位的通視性，具有較強的抗干擾性，因此，將這一技術(shù)應(yīng)用到施工放樣測量中可以獲得較為理想的效果。在具體應(yīng)用過程中，相關(guān)人員只需提前控制電子手簿錄已準(zhǔn)備好的各項參數(shù)，就能夠自動生成數(shù)據(jù)，并對偏移數(shù)據(jù)、里程等參數(shù)進行顯示，進而在極大程度上確保放樣測量的高效率及數(shù)據(jù)處理的高精度。

三、GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測繪中的應(yīng)用

由于工程測量工作涵蓋的多種多樣的內(nèi)容及繁復(fù)的操作程序，為顯著提升測量結(jié)果的精準(zhǔn)性，必須有機結(jié)合起GPS-RTK技術(shù)與全站儀技術(shù)，具體內(nèi)容如下：（1）提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。首先，需對GPS-RTK聯(lián)合全站儀測量流程進行充分分析與掌握，也就是相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合工程的具體情況來對有效地、恰當(dāng)?shù)販y繪流程進行編制，再嚴(yán)格按照測繪流程開展接下來的測量工作，一般的測量流程為：資料收集——首級控制測量——圖根控制測量——外業(yè)數(shù)據(jù)采集——內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理——測繪成果整體輸出等;其次，在正式測量前，相關(guān)人員需對工程所在區(qū)域的地理位置、地形地貌、區(qū)域面積等進行實地勘察，再結(jié)合勘察結(jié)果編制測量計劃[3];最后，在正式聯(lián)合使用GPS-RTK技術(shù)與全站儀前，相關(guān)人員必須合理調(diào)整所有測繪儀器的參數(shù)，對控制網(wǎng)布置、平面坐標(biāo)系統(tǒng)、高程測量控制網(wǎng)加以明確;（2）在GPS-RTK技術(shù)與全站儀的具體應(yīng)用過程中，針對信號比較差的區(qū)域，應(yīng)先選擇全站儀加以測量，借助GPS-RTK技術(shù)來建立滿足精度要求的低級控制點位，再借助全站儀來對碎部測量工程所在區(qū)域測量，這樣就能夠顯著提升測量結(jié)果的精準(zhǔn)性。

四、結(jié)語

總而言之，在工程測量中，以往的全站儀測量已經(jīng)不符合現(xiàn)階段我國工程測量行業(yè)的發(fā)展需求，GPS-RTK技術(shù)也逐漸取代了全站儀測量的位置，在工程測量中得到廣泛應(yīng)用。然而GPS-RTK技術(shù)在具體應(yīng)用過程中依然存在一些不足，這就需要將這一技術(shù)與全站儀進行聯(lián)合應(yīng)用，以此來有效保障測量結(jié)果的精度水平，最終獲得理想的測繪效果。

參考文獻：

[1]王天孝.試析GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測繪中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020（04）：271-272.

[2]劉浩.GPS-RTK測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用和特點分析[J].智能城市，2019，5（08）：60-61.

[3]劉湛新.淺談GPS和全站儀在城市測繪工作中的應(yīng)用[J].企業(yè)導(dǎo)報，2011（11）：290.