浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用

连毅峰

摘 要：近年来，我国经济飞速发展，对工程测量的要求也与日俱增，GPS RTK作为一种全天候、全方位的新型测量系统，可以实现实时、准确、快速的方位测量，其在工程测量中的应用成为人们关注焦点。文章主要浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用。文章首先对GPS RTK技术进行概述，并对GPS RTK技术其在工程测量中的应用进行概述，在此基础上，通过具体事例，分析GPS RTK技术在工程测量中的具体应用。希望通过本文分析，为相关人员进行GPS RTK技术研究提供借鉴与参考。

关键词：GPS RTK技术；工程测量；应用

中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0059-02

1 概 述

随着科技的不断发展，测绘技术及手段也与日俱增，尤其是我国自主研发的导航卫星北斗导航系统的投入应用，使我国的测绘工作更加简单、更加精确，也更加便利。RTK（实时动态差分法），是近年来产生的新型的GPS测量方法。GPS RTK作为一种全天候、全方位的新型测量系统，可以实现实时、准确、快速的方位测量。基于GPS RTK技术的工程测量，可以极大方便工程放样、地形测量、控制测量，也可以极大提高野外测量的工作效率。

因此，对GPS RTK技术在工程测量中的应用进行研究至关重要。基于此，本文对GPS RTK技术在工程测量中的应用进行研究。

2 GPS RTK技术在工程测量中的应用

2.1 GPS RTK技术概述

GPS（全球定位系统），是美国与1973年研发的，并在1994年成熟，主要针对军事方面，用于全天候、全星球，可以实现实时导航以及系统定位。GPS 工作原理则是二十四颗人造卫星发射，可达到全球的信号源，基于接收机作用，在地球任何地方均可以实现接收三颗及其以上人造卫星产生的信号，在此基础上，定位卫星位置以及通过计算，获得卫星高度。RTK（实时动态差分法），其利用差分GPS中的相位差分，GPS包括三类差分方式，即：位置差分、伪距差分以及相位差分。

RTK技术可以实现在野外实时的厘米级精度测量。RTK技术主要基于载波相位动态实时差分方式，可以极大方便工程放样、地形测量、控制测量，也可以极大提高野外测量的工作效率。

RTK技术组成包括GPS接收设备、数据传输装置、软件系统等，为获得高精度的GPS测量数据，必须基于载波纤维观测值。

2.2 GPS RTK技术在工程测量中的应用

基于GPS RTK技术在工程测量中的应用，主要基于以下几个方面，即：

①控制测量。

在工程建设中的基础为工程控制网，对于工程项目的性质、规模以及精度，其余工程控制网的网型、精度等要求密切相关。对于规模较小的工程控制网，其精度以及点位的要求高，采用RTK技术进行定位构建工程控制网，可以有效提升作业精度。具体测量方式包括两种：可以基于一个基准站测量两次点位，通过测量结果比较，获得两次差值；也可以通过两个基准站测量点位，然后对这两个基准站的测量结果做差获得。

②地质工程测量。

基于GPS RTK技术的地质测量工程，可以有效的将基准站与流动站结合。具体测量方式则是在基准站，通过GPS接收机，获得观测站以及测站的坐标数据，接着通过电磁信号，将坐标数据进行传输，直至流动站。对于流动站，其一方面可以接受GPS本身所获得的数据，也可以接受来自于基准站的信息，其在系统内对这两种数据进行差分观测实时处理，然后经过坐标转换，可获得坐标位置。

在地质工程中，通过利用GPS RTK技术，可以整合自身GPS所获得的数据以及基准站输送过来的数据，极大提升了测量的精度，也降低的测量时间，提高了工作效率。

③水下地形测量。

在水利工程中，水下由于地形复杂，条件恶劣，为获得精准的水下地形测量，则必须有准确的水下地形资料。传统的地形测量方式，譬如六分仪、全站仪配合探测仪等，具有较大的工作量，且精度有限，测区的范围极小等。

基于GPS RTK技术的水下地形测量，主要基于GPS、測深仪，并结合电脑和导航软件进行测量，电脑上有海洋测量软件可以对GPS、测深仪数据等进行分析，结合图软件，可以获得水下地形图。基于GPS RTK技术的水下地形测量，实现了高精度、操作简单的水下地形测量，因此意义重大。

④市政工程放样测量。

基于GPS RTK技术的市政工程放样测量，可以实现一个人对市政道及其中线的放样工作，节约了人力及物力。基于GPS RTK技术的市政工程放样测量，可以依据桩号进行放样，也可以依据坐标形式进行放样，操作方式灵活。

在放样过程中，可以通过箭头指示偏移量依据偏移方位，箭头有利于前后左右移动，可以尽可能降低误差大小。基于GPS RTK技术的市政工程放样测量，在进行点位标定时，应该直接标定，不能象常规放样那样，需要后视方向、并用解析方式进行标定，此种方式简单易行。

⑤碎部测量。

基于常规的碎部测量，往往需要两个及其以上人员参与工作，其中一个人负责看镜，一人负责测尺，对于负责测尺的人员，要受到看镜人员的指挥，并且在测量时，也受到测线长度、痛视等条件限制。基于GPS RTK的碎部测量，只需一人，便可以实现操作，节约了人力物力。具体测量方式为：移动站基于蓝牙HD7400手薄进行手动记录，改变截尺，并输入相应的编码，对地物地类进行自动绘制。“跑尺”人员了解所测地形，这真正实现了所测即所看的模式。

通常来说，基于GPS RTK的碎部测量，其有效距离为10～12 km。在进行大范围内的同编码碎部位置，譬如山地、沙滩等，则可以通过手动采集方式，实现基于距离与时间的自动采集，确保了截尺不变条件下，只需通过移动流动站便可进行测量，操作方便。

⑥纵横断面测量。

在道路工程、桥梁工程、隧道工程等的测量过程中，均需要对纵横断面进行测量，常规测量方式具有极低效率。基于GPS RTK的纵横断面测量，可以在提前完成的线路放样工作之后，依据放样点，自动生成纵横断面，并利用GPS RTK技术进行现场测量。这极大提高了工作效率，降低了外业工作量。

2.3 GPS RTK技术在工程测量中的实际应用

以福建省某隧道工程西洞口为例进行分析。在该隧道西洞口1：500地形图补测作用，测区具有较高海拔，为3 500 m，且该区域地形复杂，植被茂盛，痛视条件极差。在进行工程测量中，如果采用常规测量模式，在短时间则无法实现测图作业。

为了降低工作强度，增强测量效率，工程人员在进行测图作业中使用了GPS RTK技术。测图作用有4人，其中1人在基准站，剩余3人则负责流动站以及操作。经过3天时间，便完成对2.5 km2范围内的1：500地形图的测量。在测量当中，基于RTK技术，并完成对部分路线控制桩检测，检测结果，见表1。

由上表可知，差值指的是基于GPS RTK技术的实测平面与定测控制桩平面，高程成果与定测成果之间的差。数据显示，基于GPS RTK技术在该工程中的应用，即提高了工程测量的精度，满足了1：500地形图测图作业，此外也节约了人力与物力。

综上所述，基于GPS RTK技术在工程测量中的应用，可以提高工程测量精度，增强野外测量工作效率，也可以节约人力与物力。因此GPS RTK技术在工程测量中的应用极为重要。

3 结 语

本文主要浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用。首先文章对GPS RTK技术进行概述，并对GPS RTK技术其在工程测量中的应用进行概述，在此基础上，通过具体事例，分析GPS RTK技术在工程测量中的具体应用。

实践表明，基于GPS RTK技术的工程测量，可以极大方便工程放样、地形测量、控制测量、碎部测量、纵横断面测量，其具体事例证明，基于GPS RTK技术的工程测量，也可以极大提高野外測量的工作效率，可以节约人力与物力，操作简单。希望通过本文分析，为相关人员进行GPS RTK技术研究提供借鉴与参考。

参考文献：

[1] 杨浩.浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用[J].科技致富向导，2013，

（3）：170-171.

[2] 杨华明.基于GPS RTK技术的工程测量应用探讨[J].科技资讯，2010，

（19）：64-67.

[3] 佘俊.浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究：

电子版，2012，（4）：80-81.

[4] 武晓龙，徐根琦.浅谈GPS RTK技术在工程测量中应用[J].城市建设理 论研究：电子版，2014（19）：143-145.