GPS～RTK控制测量技术在工程中的质量控制方法

2016-04-14马辉

地球 2016年4期

关键词：流动站基准卫星

■马辉

（新疆维吾尔自治区第二测绘院新疆乌鲁木齐830002）

GPS～RTK控制测量技术在工程中的质量控制方法

■马辉

（新疆维吾尔自治区第二测绘院新疆乌鲁木齐830002）

GPS～RTK技术在近年来的工程测量领域已经得到了较为广泛的应用，作为一项新技术，其在工程测量的实际应用中发挥着十分积极的作用，并且与传统测量技术相比较也显现出了一系列自身特有的优势，能够有效地提高工程测量的效率与测量精度，并且对于外部环境干扰因素的影响也有着较强的适应和抵抗能力，为了更好地发挥GPS～RTK技术在实际应用中的价值，本文将针对该控制测量技术在工程中的应用于质量控制展开分析与探讨。

GPS～RTK控制测量技术工程质量控制

由于GPS～RTK技术是基于现代卫星地位技术与信息传输技术发展起来的一项新的测绘技术，一经出现便带来了现代测绘领域极大的变革。在GPS～RTK技术的实际应用中，如何保证其测量的质量，减少测量误差的出现具有着十分重要的意义，这也是保障测量数据指导价值发挥，确保工程建设顺利开展的关键所在，下面我们就来对此进行探讨。

1　GPS～RTK技术在实际应用中对的优势分析

GPS～RTK技术是现代GPS全球卫星定位技术与现代通讯技术相结合的产物，其不仅具有着GPS定位技术的便捷、高效、精准、可靠的特点，同时还能够通过强大的通讯功能的发挥，实现实时动态的定位测量与数据交互，使得工程测绘的工作效率得到进一步的提升，并更具现代化和智能化的特点，这也是现代工程测绘技术发展的必然趋势。

GPS～RTK技术在实际应用中的优势主要体现在以下三个方面：首先，基于先进、可靠的现代通讯技术与通讯网络，GPS～RTK可以实现对定位精度的实时监控与把握，并且其操作也相对更加简便，测量时效性更强。其次，针对常规测量手段难以有效适应的碎部地形地势测量工作，能够利用卫星定位的优势进行精准而快速的测量，同时对于测量数据结果的处理，可以利用现代化的计算机处理系统形成数字化的二维或三维地形图，结果展示更加直观、具体。最后，由于GPS～RTK技术在自动化水平与误差控制方面的强大功能，其在应用中还可以满足预先输入设计点坐标并下程放样的要求，也使工作开展更具灵活性。

2　GPS～RTK技术的工作原理分析

RTK定位技术是基于实时载波相位差分的实时动态定位技术。在RTK作业模式下,基准站除了采集卫星数据外,还要通过数据链将其观测值和站点坐标信息一起传送给流动站。流动站在采集卫星数据的同时还要接收来自基准站的数据链,并在系统内对采集和接收的两组数据进行实时载波相位差分的处理,得出定位结果。RTK又可细分为修正法和差分法:修正法是将基准站的载波相位修正值发送给流动站;改正流动站接受到的载波相位,流动站再求解坐标,也称准RTK;差分法是将基准站采集到的载波相位发送给流动站再由流动站求差解算坐标,又称真正的RTK。

3　影响GPS～RTK测量工作质量的主要因素分析

3.1基准站与流动站设置的合理性

基准站与流动站的设置是利用GPS～RTK技术进行工程测量的关键性环节，其设置的合理性很大程度上影响着测量工作开展的质量与测量结果的精确度。其中基准站的设置为所有测量工作的开展提供基准依据，其设置必须要严格按照相关规范，并结合对各参考基准点的分析、比对，才能最终确立。流动站的设置也要以符合测量工作实际要求为基础，以尽可能保障测量工作的质量。

3.2坐标转换参数的精度

由于在工程测量中不同地区或不同项目所采用的坐标系也存在一定的差异，这就需要通过相应的参数计算予以转换，而所选择的转换参数的精度也会直接影响测量结果数据计算与处理的质量。

3.3基准站坐标精度与信号质量

基准站是GPS～RTK测量系统中的核心部分，基准站负责将卫星观测的三维坐标发送至流动站，再经由流动站对相关坐标数据进行计算，其数据传输的可靠性与及时性很大程度上要受到信号质量的影响，如基准站坐标精度存在较大误差或信号质量较差都会导致整体工程测量质量的下降。

3.4作业环境的影响

GPS～RTK技术在实际应用中也要受到作业环境一定程度的影响，其主要的影响因素包括：地形、基准站与流动站之间的障碍物、多路径误差、电波干扰、信号反射等。因此选择已知点架设基准站及布设控制点时，应考虑到上述因素，远离电视发射塔、微波中转站、变电站、高压输电线、高大楼房、卫星高度角应大于10，并要避开大面积水面和大幅金属面场馆及成片的障碍物等，以防止电磁干扰、多路径效应及GPS信号被遮挡和反射等问题的发生。

3.5观测时段的选择

GPS～RTK技术在工程测量过程中要依靠卫星观测数据的接收实现测量目的，这就需要有足够的可接收卫星数量和良好分布情况，如观测时段选择不佳，无法满足测量工作开展对于卫星数量与分布情况的需求，也将导致测量结果不理想，影像测量工作质量。

4　GPS～RTK在工程中的质量控制方法

4.1结合观测手簿判断观测质量

此方法主要是针对观测手簿上的收敛值进行判断，以当前RTK技术发展水平来看，通常无干扰且卫星数量良好时，系统获得固定解的时间往往只需要5s,其收敛值基本上可以保障准确有效，但如果系统测量机获得固定值所花费的时间超过60s，则可能存在一定的干扰，或不利影响因素，此时应对收敛值可能存在的假值进行分析，在必要时应进行重测。

4.2对已知点进行认真检核

已知点坐标精度对于测量质量的影响也是较大的，因此，可通过对已知点进行认真严格的检核，采取将其纳入测量链的检核方式，确保检核的准确性，进而保障检核结果的可靠性，以此来进一步保障工程测量的质量。

4.3通过重测比较控制误差

在系统进行初始化后，以及经过一定时间的测量后，需要通过选取部分已知点进行重测的方式，比较两次测量结果的差异，控制测量的误差，当多次测量结果差异不大的情况下，可将其平均值作为最终结果，以保证测量质量。

4.4采取双基站检测的方法

在工程测量中，可通过同时设置两个通信频率不同的基准站，结合流动站的接受频率切换，获取两个结算结果并进行比对的方式，来对测量结果进行核查检验，并制定严格的误差范围，超出误差范围需进行调试并重测，符合误差范围要求时，可取平均值作为最终结果，以提高测量精度。