浅析GPS PTK技术在土地测量中的应用

郭秀峰

摘 要：随着GPS PTK技术广泛的应用，深入到工程建设中，已经成为施工中不可或缺的技术。对于工程的建设，其要求精确度非常高，GPS PTK技术如此广泛应用于其施工中，足以证明GPS PTK技术具有超高的精确度。在其他领域中测量，GPS PTK技术也得到了很好的利用，尤其在土地测量中扮演着非常重要的角色，为此本文主要对GPS RTK系统的工作原理、作业模式及应用进行了分析与探究。

关键词：GPS PTK技术；土地测量

1 GPS RTK系统的工作原理

GPS RTK测量过程中，基准站把全部接收的卫星信息与其基准站信息利用通讯系统向各个流动站进行传递。在卫星数据接收中各个流动站还可进行基准站传递信息的接收，如流动站将初始化工作完成后，控制器就可以利用接收到的信息进行及时计算，并将流动站点位坐标显示出来。

GPS接收机（2台或2台以上）、数据传输设备、有关处理软件为GPS RTK系统的重要组成部分。现阶段主要选取双频机作为GPS接收机，数据传输设备则具有较多形式，以无线电台为主，电台发射信号半径的大小将对GPS RTK作业范围的大小产生重大影响。在处理软件选择中，要求其必须能够对整周未知数进行快速结算，并能对用户站在WGS-84下的坐标进行结算，同时能够转换坐标系统与高程系统等。GPS的测量自动化程度高，在观察中的测量员主要只需按照和开关仪器、采集环境的气象数据、量取天线高、监视仪器工作状态等简单操作。其余的如卫星的跟踪观察、记录、捕获等都可由仪器自动完成。GPS用户接收机通常质量轻、体积小、自动化程度高，野外测量时，甚至只需一键开关，方便使用和携带。

GPS卫星很多，在均匀的分布下保证了全球地面覆盖率，任何时候在地球上的任何地点都可进行观测工作，通常只在雷雨天气下不适宜观测，多数情况不受天气的影响。可以说，GPS定位技术的发展是经典测量技术的一次打突破。它不仅是经典的测量理论及方法发生了深刻的改变，还使得测量学和其他学科之间有了渗透性的交流，促进了测绘科学的发展。

GPS接收机与红外仪器的标称分辨率可谓旗鼓相当，并且随着间隙距离的进一步增加，GPS的测量更具有优越性和可操作性。同时GPS能够提供全球统一的三维地心坐标。测量中，不仅可以精确测出观测站平面位置，还可以准确测量观测站的大地高程，这一特点，为研究大地准面的性质和确立地面点高程开辟了新途径，也为航空摄影等提供了重要的高程数据。

2 GPS RTK作业模式

1、快速静态测量。选取该测量模式，要求在每个用户站上GPS接收机能够进行静止观测。在观测应用中，与接收到的基准站同步观测数据进行整周未知数、用户站三维坐标的实时解算。当解算结果变化较为稳定，精度符合设计规定，即可完成观测。

2、动态测量。在观测工作开始前，要求流动站接收机在某个起始点进行静止观测，以此为整周未知数快速解算提供便利。初始化工作中，在各个观测站上流动接收机可对基准站同步观测数据、三维坐标等进行测量。

3、动态观测。动态测量模式需要先在某个起始点进行几分钟静止观测，以此为初始化工作提供便利。根据预定采样时间运动接收机可间隔自动观测，并对基准站同步观测数据进行同时观测，实时对采样点空间位置进行确定。该测量模式，在观测应用中，必须对观测卫星进行不间断跟踪。如出现失锁情况，必须进行几分钟静止观测，为重新初始化提供便利。

3 土地测量中GPS RTK技术的应用

GPS技术作为土地测量的主要技术，其测量结果是否准确对施工质量具有重要影响作用。随着市场经济体制的不断完善，人们生活水平的不断提升，对土地测量质量有了更高地要求。在具体工作中，相关企业必须对GPS技术土地测量工作的原理进行分析，根据施工现场的具体施工情况，并结合施工现场的地形地质等情况，规范测量方式，不断提高测量技术水平，只有这样才能提升测量的准确度，才能提高其整体质量，推动企业的健康发展。

1、工程控制网建立

作为工程建设、管理与維护的前提，工程控制网的网型、精度必须与工程项目性质、规模相符，通常情况下，工程控制网具有较小的覆盖面积及较大的点位密度，一般都会选取边角网作为其常规方式。选取GPS定位方式进行工程控制网的建立，其内容包含：工程首级控制网、变形监测控制网、工程施工控制网等，其优点为点位选择限制小、作业时间短及成本低。为达到毫米级精度，可选用载波相位静态差分技术进行控制网的建立。

2、RTK的碎部测量与放样

RTK技术是实时处理2个测站载波相位观测量的差分方法。基准站、移动站为RTK系统的重要组成部分。其工作原理为向用户发送基准站采集的载波相位，按照基准站的差分信息用户可求差解算用户的位置坐标。一般都会在地形图、地籍图测绘及平面位置施工放样等方面应用RTK技术。在碎部测量中GPS RTK技术的应用，不需要进行图根控制的建立，可对工作效率进行有效提升。作为测量的一个应用分支，放样要求利用相应方式通过仪器将认为设计好的点位标定于实地。放样施工中，RTK技术必须进行界标点的标定，才能确保测量的精度。

3、像控点测量

作为航空摄影测量外业的主要内容，像控点测量对工程测量至关重要。传统方式应进行大量导线的布设，以此对相应平高点进行测量。通过RTK技术进行测量，需在测区、测区周围高等级控制点进行基准站的架设，流动站可对各像控点平面坐标、高程进行直接测量，如像控点架设难度大，可通过间接方式进行测量。相比传统测绘方式，无需进行控制点逐级布设，相比静态GPS测量，GPS RTK技术可缩短测量工程的时间、提升测量效率。

4、GPS变形监测

桥梁、水库大坝、建筑工程地基沉降、位移等方面的监测都属于变形监测。水准测量方式为常规监测技术，主要监测地基的沉降情况。地基位移、整体倾斜监测可选取三角测量方式。选用GPS技术进行地基水平位移监测，有效提升其精度，一般控制在-2毫米到+2毫米之间，高程测量精度则控制于-10毫米到+10毫米的范围，由此可见，变形监测中GPS技术尤为重要。

4 结束语

综上所述，GPS PTK技术在土地测量中有着太多的应用，但我们常使用的就是在道路建设中与矿产、水下地形、城镇地籍中，在未来，也许GPS PTK技术还会有更广泛的应用，需要我们不断的研究与探讨。GPS PTK技术在测量中具有无可替代的优势，但是并不是所有的测量都适用，在不同的测量中应该选择合适的测量方法。 GPS PTK技术虽然广泛的应用，但是其也存在着一些问题。这些问题不仅仅存在于它的本身，更多的是被人所利用，目前，很多国家已经意识到了它的危害，并且寻找取代他的办法，这对GPS PTK的发展非常不利，将会使其在很多应用中得到限制。

参考文献

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