GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析

宋霜霜

遼寧城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析

宋霜霜

遼寧城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

伴隨我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國各類工程建設(shè)不論是在數(shù)量，還是在規(guī)模上都表現(xiàn)出持續(xù)的增長與擴(kuò)大，對相關(guān)工程測量技術(shù)的要求也是越來越高，由于常規(guī)工程測量方法受橫向通視、作業(yè)條件等的限制，越來越不適應(yīng)新的工程測量要求，不但測量作業(yè)強(qiáng)度大，最重要的是精度和效率低下，無形中延長了施工周期，也嚴(yán)得影響到工程的施工質(zhì)量；為此，改進(jìn)現(xiàn)有工程測量技術(shù)，引入與應(yīng)用更為新型的工程測量技術(shù)迫在眉捷。

GPS RTK；工程測量；應(yīng)用；精度高

1、GPS RTK技術(shù)概述

GPS RTK技術(shù)主要分為兩部分，一部分是GPS技術(shù)，即全球定位系統(tǒng)，其技術(shù)系統(tǒng)基礎(chǔ)是美國陸?？杖娐?lián)合研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)展至今，已經(jīng)能夠?yàn)楦黝愑脩籼峁┤S坐標(biāo)、速度和時間服務(wù)。而RTK技術(shù)，是基于GPS技術(shù)發(fā)展起來的一種新的、專門用于測量的技術(shù)方法，由于具有測量時間短、精度高等優(yōu)點(diǎn)，而被越來越多的應(yīng)用于工程測量中。

1.1 GPS RTK技術(shù)的基本定位原理

RTK技術(shù)，其中文名稱為載波相位差分技術(shù)，它是通過實(shí)時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法。具體分類主要有兩種，第一種是修正法，該種方法是在對基準(zhǔn)站載波相位值進(jìn)行修正后發(fā)送給流動站，修正基準(zhǔn)站載波相位值的目的是改正流動站之前接收到的載波相位，然后再由流動站完成最終的坐標(biāo)求解；第二種是差分法，即先求解起始相位差整周模糊度，然后再進(jìn)行實(shí)時差分。

1.2 GPS RTK技術(shù)的主要測量模式

1.2.1 靜態(tài)定位模式

就靜態(tài)定位模式而言，在使用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行測量過程中，要求每一個流動站接收機(jī)都是“靜止觀測”；即在進(jìn)行具體觀測時，流動站既接收基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)，也同時接收衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，然后實(shí)時解算整周未知數(shù)及流動站的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，如果解算數(shù)據(jù)穩(wěn)定，并且滿足測量精度要求，可以隨時結(jié)束觀測。該定位模式較多的用于工程控制測量中，比如控制網(wǎng)加密工作；隨著RTK技術(shù)的不斷發(fā)展完善，甚至可以用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)工程測量設(shè)備全站儀。

1.2.2 動態(tài)定位模式

就動態(tài)定位模式而言，需要測量前在某一控制點(diǎn)上靜止觀測一段時間，時間視儀器性能可能數(shù)分鐘，也可能數(shù)秒鐘，這一過程我們稱為“初始化”；在完成初始化工作后，流動站就可以按著之前的采樣間隔設(shè)定來自動觀測，同時結(jié)合基準(zhǔn)站進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)同步，就可以實(shí)時解算出采樣點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)位置。

2、GPS RTK技術(shù)的工程測量應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)工程測量技術(shù)相比，現(xiàn)代工程測量中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

2.1 測量時間短

隨著GPS技術(shù)的不斷改進(jìn)、完善，基于GPS的RTK技術(shù)測量時間也是在不斷縮短；靜態(tài)定位模式的最長測量時間不超過20分鐘，動態(tài)定位模的測量時間則只需幾秒。

2.2 測量精度高

測量精度高是GPS RTK技術(shù)成功應(yīng)用于現(xiàn)代工程測量的關(guān)鍵，其精度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于傳統(tǒng)測量技術(shù)；對于基線小于50km的工程測量，其定位精度可達(dá)1×10-6，對于基線大于1000km的工程測量，其定位精度可達(dá)1×10-8。

2.3 測站間無需通視

傳統(tǒng)工程測量方式、方法一般都要求測量站之間的通視，而對于GPS RTK技術(shù)來說，其已經(jīng)不做明確要求，即使用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行工程測量時不需要保證測站間通視，可據(jù)需要確定點(diǎn)位。

2.4 設(shè)備操作簡單

與傳統(tǒng)測量設(shè)備相比，GPS RTK接收機(jī)的自動化程度得到了大幅提高，設(shè)備操作更趨智能化，測量過程中觀測人員只需進(jìn)行基本的操作和參數(shù)設(shè)定，就可由接收機(jī)自動觀測、記錄。

2.5 作業(yè)時間不限

基于GPS RTK技術(shù)的工程測量徹底擺脫了時間限制，可以全天候作業(yè)，這主要是基于GPS技術(shù)的全天候、全覆蓋，因此可以在任何時間、任何地點(diǎn)連續(xù)觀測且不受天氣影響。

3、GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

3.1 GPS RTK技術(shù)在工程控制測量中的應(yīng)用

對于高精度的控制測量，可以采用GPS RTK靜態(tài)定位測量方法，而對于精度要求不是很高和圖根控制測量，可以考慮采用動態(tài)定位測量方法。但是如果要使用GPS RTK技術(shù)作測區(qū)控制測量，為了能夠有效保證測量精度，可以嘗試選擇以下兩種方法；第一種，使用同一基準(zhǔn)站對所有點(diǎn)位測量兩次，并比較點(diǎn)位兩次測量的差值；第二種，使用兩個不同基準(zhǔn)站對所有點(diǎn)位測量一次，并比較點(diǎn)位兩次測量的差值。

3.2 GPS RTK技術(shù)在工程碎部測量中的應(yīng)用

如果使用GPS RTK技術(shù)來測圖，可以不布設(shè)專門的控制點(diǎn)，這就徹底改變了傳統(tǒng)測量方法中的“先控制、再測圖”做法，而是只需要事先規(guī)定一定數(shù)量的基準(zhǔn)點(diǎn)，就可以準(zhǔn)確、高效測量出地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的三維坐標(biāo)。另外，傳統(tǒng)測量方法可能需要2到3人的操作，RTK技術(shù)則只需要1人就可以完成，在輸入點(diǎn)號、三維坐標(biāo)值后應(yīng)用專門數(shù)字化軟件就可以生成所需比例尺的地形圖，大大提高測量精度與效率

結(jié)束語：

在我國現(xiàn)在對工程測繪工作中可以清楚的看出，現(xiàn)在使用的工程測繪方法大多數(shù)是GPS測量技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)不僅具有精度高和速度快特點(diǎn)，還有操作比較簡便的特點(diǎn)。這就從很大的程度上決定了這項(xiàng)技術(shù)在各種工程測繪中應(yīng)用的范圍會越來越廣。通過采用GPS測量技術(shù)，可以有效改進(jìn)在以往測量技術(shù)中存在的問題，這就需要相應(yīng)的施工人員對這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展有高度的重視。但是在研究過程中發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)還存在時效性需要進(jìn)一步提高、信息處理速度需要進(jìn)一步提升、數(shù)據(jù)處理方式需要進(jìn)一步改進(jìn)等問題。需要不斷對GPS測量技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和提高，進(jìn)一步提高GPS測量技術(shù)的發(fā)展

[1]喬佃榮.淺析GPS RTK在控制測量中的應(yīng)用及精度[J].江西建材，2017，(01).

[2]韓大為.GPS定位測量技術(shù)在工程測繪當(dāng)中的重要作用[J].科技傳播，2012(24)：123-124.

[3]王春華；焦志良；基于工程背景的RTK技術(shù)在城市控制測量中的應(yīng)用研究[J]；科技資訊；2010年05期.

[4]鄭強(qiáng)，吳迪軍.GPS-RTK技術(shù)在復(fù)雜公(鐵)路工程測量中的應(yīng)用[J].地理空間信息，2006，(6)：75-77.

[5]李翔.GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].甘肅水利水電技術(shù)，2010，46(4)：39-42.