关于工程测量中GPS-RTK技术的应用探究

欧阳洁 罗 茜

江西省测绘成果质量监督检验测试中心

关于工程测量中GPS-RTK技术的应用探究

欧阳洁 罗 茜

江西省测绘成果质量监督检验测试中心

伴随着我国经济建设水平的不断提高，测量数据的精准度和真实性逐渐成为工程建设顺利实施的关键因素。在工程测量中GPS-RTK技术的应用，有效提升了工程测量的精准度，更好的促进了工程的建设与发展。本文主要从GPS RTK技术的工作原理出发，分析了工程测量中GPS RTK技术的应用优势，以及GPS RTK技术在工程测量中的应用范围，最后提出了GPSRTK技术在工程测量中应该注意的若干事项。

GPS RTK；测绘工程测量；应用

一、GPS RTK技术的工作原理

RTK技术以载波相位观测为基础，同时通过两台或者两台以上的接收机来接收信号，以一台坐标已知的为基准站，其他均为移动站。通过使用这种技术，移动站以及基准站能够至少对五颗以上的卫星进行跟踪，并且通过基准站额不断观测，并通过电台将已知点的位置数据以及其观测值的坐标信息，发送到移动站的接收机，此时，移动站根据接收到的基准站的数据以及自身测量得到的观测数据，通过组成差分观测值来进行实时处理，得到需要的三维坐标。因此，RTK技术受到较少的外部条件的限制和影响，只要满足一些基本条件，该技术就能够快速﹑准确的进行定位，这就大大减少了我们定位工作的工作量，并且由于减少了认为因素的影响，降低了误差，提高了测量的精度。

二、工程测量中GPS RTK技术的应用优势

根据长期的实践对比，GPS RTK技术的应用与常规的测量方法(如全站仪﹑经纬仪等)相比具有以下优势。

1﹑作业效率高。在一般地形地势下，设立基准站一次即可测完4km半径范围内所需的测量工作，如地形图测量﹑放样﹑线路勘测等，大大减少常规测量所需较多的控制点数量，可省却了布设图根控制网这一测绘工作，同时避免测量仪器搬站次数频繁。

2﹑定位精度较高。由于GPS RTK测量没有累积误差，各个测点的数据是独立采集取得，因此，数据安全可靠。GPS RTK技术测量，只要满足GPS RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，基准站能精确整平对中﹑移动站能粗略对中，信号满足要求，GPS RTK测量的平面精度和高程精度都能达到厘米级，满足各项工程测量的需要，只要简易复核下，就能让测量工作放心﹑省心。

3﹑作业条件要求低。GPS RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”或能接收到手机信号，就能开展测量工作。与常规测量相比，GPS RTK技术受通视条件﹑能见度﹑气候﹑季节等因素的影响和限制较小。在地形起伏大﹑山区林密或受建筑物遮挡时，两点间无法通视或通视受限，采用GPS RTK技术测量无须通视就能测绘，优势非常明显。

4﹑操作简便。基站﹑移动站只要在设站时进行简单的设置，手工输入或计算机导入所需的起始数据，基站整平对中即好；移动站就可以边走边获得测量结果或进行坐标放样。

三、GPS RTK技术在工程测量中的应用范围

1﹑控制测量。工程控制网是工程建设﹑管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质﹑规模密切相关。采用RTK定位的方法建立工程控制网，具有点位选择限制少，作业时间短，成果精度高，工程费用低等优点。RTK技术可以替代全站仪进行图根导线测量，所测范围内在不通视的条件下测定无累积误差的图根点，使测图所需图根点的数量在满足要求时，可多可少，机动灵活；而且流动点至参考点的距离可以很长。

2﹑线路勘测。线路勘测中，由于遮挡或距离过长等原因，要不断地转站，同时为保证测点在断面线或中线上，需不停地指挥持标杆人员。采用GPS RTK作业，首先把各拐点坐标输入移动站的手薄。施测时，测量员调出所要测的两点坐标，手簿内就自动生成一条直线，同时显示测量员所在位置和距离起始点的桩号，这样测量员就可以自己判断是否在断面线上，也可以知道点位间距。

3﹑市政工程放样。RTK测量技术用于市政道路﹑中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标﹑曲线转角﹑半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。采用RTK技术进行放样，标定点位，是坐标的直接标定，不象常规放样那样，需要后视方向﹑用解析法标定，因而简捷易行。

4﹑地形碎部测量。在城市空旷地区，建筑物不太稠密的住宅区和大马路上，RTK能快速地完成碎部测量作业。在夜间作业，比常规测量作业方法更具优越性，在个别高大建筑物或建筑稠密地区，GPS出现盲区，初始化时间长或失锁，影响碎部测量速度，可采用RTK增补图根导线点，配合全站仪测量碎部点的方法，从而快速地完成野外作业，也可以大大提高外业测图的工作效率，进而达到缩短工期，节约成本的目的。RTK技术可以应用于测绘地形图﹑地籍图碎步测量工作等。

四、GPSRTK在工程测量中应该注意以下几点事项

1﹑基准站的选择对于RTK测量非常重要，它将直接影响到流动站的施测精度和测量速度，应注意二者之间的“准光学通视”。是基准站选择要在比较中心﹑位置空旷开阔的至高点上，且周围无磁场的影响，这样流动站接收的信号好。宜用双频接收机连接支架观测。

2﹑应根据测区的实际情况选择合适的坐标转换参数求解方法，参与坐标转换的已知点应在3个以上，且分布要均匀，做到在满足精度要求的情况下，尽可能的减少外业的工作强度。

3﹑参考站和流动站的设置参数应准确无误。根据不同仪器类型而设置不同，作业时要严格按各仪器配套操作手册要求进行参数设置。流动站接收机只有经过初始化完成后才能进行RTK测量，控制测量﹑放样测量宜采用静态初始化由于RTK 测量有时会出现点位坐标漂移误差，当按要求进行RTK作业时，在距离和测回数都按要求掌握时，仍有部分测点超限时，只有通过减小测距和增加测回数加以解决。

五、结论

总之，GPS RTK技术作为工程测量的重要技术之一，在严重遵循GPS RTK技术规范的基础上，要求相关单位在工程测量中，必须重视GPS RTK技术作业模式，对其性能进行全面把握，进一步研究GPS RTK技术，对其应用方法进行优化，只有这样才能提升工程测量的精度与效率，才能为工程建设事业的发展提供可靠的保障。

[1] CH 2001-92.全球定位系统(GPS)测量规范[S]