试论工程测量中GPSRTK技术的应用

2015-03-11闫党卫卢富涛

城市地理 2015年12期

闫党卫卢富涛

(西北综合勘察设计研究院，陕西西安 710003)

GPS技术是一种新型的工程测量技术，能够充分保障测量的准确性，并且具有观测速度快和小巧灵活的特点，并且具有价格低廉的优势，在当前的工程测量领域中得到了广泛普及。随着科学技术水平的日新月异，GPS技术也得到了不断的优化与完善，也为工程测量提供了更加先进的技术与方法。工程测量可以在GPS控制网中提高测量的平面精度，也可以利用GPS RTK技术，改变传统的地面定位技术，利用三维坐标提高测量的速度与效率，在测量精度上达到一个更高的水准。

一、GPSRTK技术的工作原理

这种技术是在GPS技术的基础上发展起来的，通常需要利用GPS作为接收装置，并增设数据传输装置和软件系统，使工程测量的效率与精度得以提高。这一技术的主要是利用载波相位观测量，利用实时差分测量技术，使测量精度达到厘米级，同时也减少了野外作业的难度。具体工作流程如下:首先，要设置一台GPS接收装置，并将它放置于基准站的位置，通过流动站在接收卫星信号的同时也通过其接收电台接收基准站的电台信号;在这两信号的基础上，流动站上的固化软件就可以实现差分计算，从而精确地定出基准站与流动站的空间相对位置关系。总而言之，利用GPS测量技术，可以实施动态测量，简化了测量工作人员的工作流程，提高了工程测量的效率。

二、GPSRTK技术的操作思路

第一，信息搜集。在工程测量开始之前，需要收集好相应的控制资料，并且遵循GPS测量的一般要求，快速而准确地搜集到相应控制点的具体信息，这样才能顺利完成检测过程，提高工程测量工作的效率与精准度。

第二，设置基准站。基准站的设置也是GPS RTK技术应用中需要重点注意的问题。基准站需要设置在比较开阔的环境中，有利于提高观测精度。基准站坐标也需要根据要求设定，尽可能提高已知点坐标的精度，这样才能确保高水平的测量精度。此外，还要对测量模式进行选择，并设置好天线与电台的类型，这些都是GPSRTK技术应用的前提条件。

第三，设置流动站。在信息搜集完成，并设置好基准站后，还需要对流动站进行设置。在这些流动站中，应当安装好内置接收电台，这是流动站中的主要设备。为了提高测量精度，需要在工作开始前将流动站初始化。经过初始化后，要确保能够同时观测到5颗或五颗以上的卫星数量，如果不能满足这一要求，则还需要重新进行初始化。

第四，转换坐标系统。坐标系统是工程测量中应用较多的内容，也是测量工作中的重中之重。如果运用GPS RTK进行测量的话，需要运用特殊的坐标系，即WGS－84坐标系。由于这种坐标系不常见，因此可能需要转换参数，还要做好参数转换的计算工作，并统一设置好坐标参数系，这样才能更为准确地进行测量。

第五，测量定位。在上述操作要点完成之后，并且实现了坐标转换过程后，就可以按照既定区域开展工程测量工作。

三、GPSRTK在工程测量中的应用

GPSRTK分为不同的测量模式，需要根据工程测量的实际需要进行选择。工程测量中的GPS RTK技术有动态定位和快速静态定位两种测量模式，在具体的应用中通常需要将这两种测量模式结合使用，接下来分别介绍GPS RTK技术在这些领域中的实际应用:

(一)控制测量

在工程建设与管理的过程中，需要做好控制测量作业，这是工程建设的基础性工作。要根据工程自身的实际要求，选择相应的控制网，并选择合适的测量精度。GPSRTK具有精度高和速度快的特点，能够确保工程测量的效率与质量。在应用的过程中，首先需要选定测量区域，并设置好基准站，之后再用流动站对控制点进行测量，掌握这些控制点的高程与平面坐标。如果控制点不容设置站点，还需要运用交会法等间接测量方法，确保控制测量的顺利进行。

(二)碎部测量

与传统的碎部测量工作相比，利用GPS RTK技术可以简化测量工作程序，不必布设控制点，仅需一位测量人员进行特征编码的输入，就可以完成碎部测量作业。之后GPS RTK技术会利用测图软件，快速绘制出相应的地形图，工作人员仅需输入相应的坐标与属性信息，就可以完成数据采集的工作，并且还能够保证测量质量。

(三)变形监测

利用变形监测技术可以掌握工程施工引起的构筑物及周边环境形变状况，特别是了解建筑物位移和地基沉降的情况，确保工程的安全性与可靠性。变形监测需要监测巨大的建筑物，对测量的准确度要求非常高，并且还可能会遇到各种各样的监测环境，监测难度较大。但利用GPSRTK技术进行变形监测可以有效提高监测的效率，并且可以确保监测数据的准确性与可靠性。另外，GPS RTK技术主要是利用若干个基准点进行变形监测，并在形变位置设置好基准点，之后利用GPS接收装置掌握基准点与监测点的不同信息，实现变形监测的自动化，并通过先进的信息传输技术将信息及时传输到处理中心，以便开展数据分析与处理，及时掌握建筑物的形变状况。

(四)施工放样

GPSRTK技术也提高了施工放样的效率，操作人员仅需数据相应参数，利用外业控制器仅需放样，具有简便易行的特点，除了能够按桩放样外，也可以根据坐标放样，并且能够实现放样方式的切换。仪器屏幕会动态显示相应的方位信息，并指示出偏移量图标，以便操作人员进行调整，控制好放样的误差。另外，GPSRTK技术可以进行独立的点位测量，因此可以避免出现累积误差，提高放样的精准度。