RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用探析

黃宗健　彭淵

摘要：近年來，全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)迅猛發(fā)展，RTK測量技術(shù)也隨之日益成熟，在測繪工作中，RTK測量技術(shù)逐步被采納應(yīng)用，RTK技術(shù)是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米定位精度的測量方法。文章通過分析GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用，闡述在工程測量中GPS RTK技術(shù)數(shù)據(jù)處理方法，探討GPS RTK技術(shù)在工程測量中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：RTK技術(shù)；工程測量；全球定位系統(tǒng)技術(shù)；GPS；測繪 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：P228 文章編號：1009-2374（2015）29-0121-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.061

全球定位系統(tǒng)通過衛(wèi)星導(dǎo)航定位，在航天、航海、汽車、地質(zhì)測量等多個(gè)領(lǐng)域有效應(yīng)用，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的技術(shù)代表。GPS定位測量是指利用GPS衛(wèi)星定位來勘測地質(zhì)地貌，多種技術(shù)被合理應(yīng)用，技術(shù)發(fā)展也越來越成熟，測量技術(shù)的科技含量越來越高，并且在地質(zhì)測量領(lǐng)域越來越廣泛地被應(yīng)用。RTK（Real Time Kinematic）即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)衛(wèi)星全球定位，是由若干基準(zhǔn)站組成的，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站在接受衛(wèi)星實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)的同時(shí)，無線連接把修正過的數(shù)據(jù)傳輸給移動(dòng)站，使得移動(dòng)站得到的測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。GPS衛(wèi)星定位中最新科學(xué)技術(shù)就是測量技術(shù)，利用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，使野外測量精確度達(dá)到厘米級別，很大程度上提高了測量數(shù)據(jù)的精密準(zhǔn)確性。RTK測量技術(shù)為工程放樣、地形圖測量提供了很大的便利條件，其精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)不僅提高了作業(yè)的效率，也是GPS工程測量的里程碑。

1 工程測量中RTK技術(shù)的應(yīng)用

1.1 控制測量

建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)需要精準(zhǔn)的測繪工作，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，控制點(diǎn)在測量過程中受到了嚴(yán)重的破壞，這不僅要加快測量的進(jìn)度，還要準(zhǔn)確地提供控制點(diǎn)，控制點(diǎn)小，要求精度高，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)采集需要很長的時(shí)間，還要對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，想要知道定位結(jié)果，需要很長時(shí)間。RTK技術(shù)的采用，能夠?qū)崟r(shí)反映定位結(jié)果，大大提升了作業(yè)效率，減少了作業(yè)時(shí)間，提高了控制測量的精準(zhǔn)度。

1.2 線路中線定線

市政道路中線或電力線中線放樣也非常需要RTK測量技術(shù)支持，RTK測量技術(shù)的應(yīng)用大大減少了工作人員的工作量，工作人員在RTK的外業(yè)控制器中輸入線路參數(shù)，如線路起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等數(shù)據(jù)，就能達(dá)到工作效果，快速方便。RTK測量技術(shù)使得工作方法更加靈活，在提高工作效率的同時(shí)，也避免了很多問題的發(fā)生。

1.3 建筑物規(guī)劃放線

建筑物規(guī)劃放線是一項(xiàng)重要的工作，不僅要考慮到建筑物本身的建設(shè)幾何關(guān)系，還要保證其放樣的精準(zhǔn)度。在應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行建筑物放樣時(shí)，對測量點(diǎn)位的收斂精度要格外注意，按照收斂精度的要求情況，使用RTK技術(shù)，要求精度小，則可能會產(chǎn)生點(diǎn)位誤差，要求精度高時(shí)，則運(yùn)用RTK規(guī)劃性放線就能滿足其需求，使放線點(diǎn)滿足城建規(guī)劃的條件要求。

1.4 用地測量

RTK技術(shù)以其效率高、測量精準(zhǔn)的特點(diǎn)，運(yùn)用于建設(shè)用地勘測定界測量工作中。RTK技術(shù)可以實(shí)時(shí)地測定界址點(diǎn)坐標(biāo)，確保土地使用在規(guī)定范圍內(nèi)，用于用地面積的計(jì)算等方面，測量權(quán)屬界限、土地分類修測等工作也可應(yīng)用RTK技術(shù)，這樣既可以提升測量效率，也保證了測量的精準(zhǔn)度。

2 GPS RTK技術(shù)在工程測量中處理數(shù)據(jù)的方法

2.1 GPS RTK技術(shù)在工程測量中的作用

眾所周知，地質(zhì)工程作業(yè)環(huán)境惡劣、工程范圍大、工作效率低、工期時(shí)間長，測量工作面有很大的難度，因此，從技術(shù)層面上，需要先進(jìn)的設(shè)備儀器輔助作業(yè)。電子全站儀是傳統(tǒng)的輔助儀器應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一，但并不能完全滿足地質(zhì)工程測量的強(qiáng)度需要，地質(zhì)工程需要技術(shù)含量更高的技術(shù)和設(shè)備儀器支持。GPS在地質(zhì)工程測量應(yīng)用，發(fā)揮著其重要的作用。GPS定位系統(tǒng)技術(shù)無需造標(biāo)，不必考慮測點(diǎn)間橫向通視問題，很大程度上減少誤差，并且不受環(huán)境影響，沒有控制測量等級的分別，GPS定位技術(shù)是測量作業(yè)中處理數(shù)據(jù)、減少誤差的重要測量方法。在測量技術(shù)方案和實(shí)地施工中，靜態(tài)GPS測量技術(shù)被頻繁使用，使測量工作在設(shè)計(jì)階段，能夠更加精準(zhǔn)地測量控制和繪制地形圖，實(shí)際作業(yè)中，精準(zhǔn)把握定點(diǎn)、放線、位置坐標(biāo)、高度等，提高測量效率，減少誤差，對工程施工有很大影響。GPS技術(shù)在測量工程中的運(yùn)用在很大程度上降低了工程的難度，提升了工程的進(jìn)度。

2.2 RTK技術(shù)在地質(zhì)工程測量中的工作原理

RTK技術(shù)為測量工程新需要而開發(fā)使用的新技術(shù)產(chǎn)品。通過基站上接收到的GPS數(shù)據(jù)，利用無線電設(shè)備實(shí)時(shí)傳送到用戶站，這就是RTK定位技術(shù)的工作原理。運(yùn)用其工作原理，將傳輸數(shù)據(jù)的整理分析，來控制測量的精準(zhǔn)程度。RTK技術(shù)可以把用戶站的三維坐標(biāo)通過實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)顯示出來，對基準(zhǔn)站與用戶站的觀測成果的質(zhì)量和解算的收斂情況進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)掌握觀測情況，縮短觀測時(shí)間，加快工作步伐。從此可見，RTK定位技術(shù)是GPS測量技術(shù)發(fā)展史上的一大技術(shù)創(chuàng)舉。

2.3 RTK技術(shù)在地質(zhì)工程測量中的工作流程

基準(zhǔn)站接收到GPS觀測位和測站，坐標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)統(tǒng)一調(diào)制解調(diào)器為媒介，將GPS觀測數(shù)據(jù)及站點(diǎn)的坐標(biāo)信息用電磁信號的形式發(fā)送給流動(dòng)站，這就是RTK技術(shù)在地質(zhì)工程測量中的工作流程。系統(tǒng)在接受GPS觀測到的數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)時(shí)，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、投影改正等，得出精準(zhǔn)的測量結(jié)果。

3 GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用模式

快速靜態(tài)定位測量、動(dòng)態(tài)定位測量和準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測量是GPS RTK技術(shù)在工程測量中的主要應(yīng)用模式。測量工作前，運(yùn)用三種測量模式進(jìn)行觀測采取樣本數(shù)據(jù)，根據(jù)采取的樣本數(shù)據(jù)，對觀測站觀測結(jié)算，確定坐標(biāo)。采樣點(diǎn)的實(shí)時(shí)定位，準(zhǔn)確地確定地質(zhì)點(diǎn)的空間坐標(biāo)位置，不僅可以快速定位，還可控制精確度在厘米誤差內(nèi)。其強(qiáng)大的技術(shù)水準(zhǔn)已被應(yīng)用于地形地質(zhì)圖測繪、勘探線測量、施工后期監(jiān)測測量等工作中，大大提升了各項(xiàng)工作的效率，給工程放樣、地形測圖及各種控制性測量工作帶來了極大的影響，不僅減少了作業(yè)時(shí)間，體現(xiàn)了工作的高效化，也對工程提升質(zhì)量品質(zhì)有很大影響。

4 結(jié)語

GPS RTK技術(shù)的使用，在保障工程測量工作精準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，很大程度上減少了地質(zhì)勘測工作的作業(yè)時(shí)間，降低了作業(yè)實(shí)施難度，提高了工程作業(yè)效率，保障了測量數(shù)據(jù)的可靠性、精確度和高效率，對地質(zhì)勘測技術(shù)和成果產(chǎn)生了巨大影響。GPS RTK技術(shù)在被采納和應(yīng)用的同時(shí)，也引起了社會各行各業(yè)的重視，無論是對工程建筑行業(yè)，還是對其他行業(yè)來說，都是值得研究開發(fā)利用的高科技技術(shù)。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，GPS RTK技術(shù)性能會得到進(jìn)一步的改進(jìn)和提高，無論是其測量精準(zhǔn)度、數(shù)據(jù)傳輸能力和穩(wěn)定性都會有更大的技術(shù)提升，使GPS RTK技術(shù)更好地應(yīng)用于各行各業(yè)，有更加廣闊的發(fā)展

前景。

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作者簡介：黃宗健，男，江西省贛西土木工程勘測設(shè)計(jì)院測繪工程師，研究方向：工程測量。

（責(zé)任編輯：蔣建華）