GPS—RTK定位技术在测绘工程中的应用

于海娜

摘 要：随着各种高新技术的不断发展，我国的各项工程施工的效率有了显著的改善，与此同时，工程对施工的质量也有了更高标准的要求。就测绘工程来讲，工程的高质量完成要求定位及各项测量数据必须足够精确。GPS技术的定位虽然已经比较准确，但其精确程度还是难以适应测绘工程的要求。在GPS技术的基础上，发展形成GPS-RTK技术有传统的GPS技术难以达到的高精度，将其应用于测绘工程的定位中，能够保证定位工作的高质量完成，进而促进测绘工作的高效进行。

关键词：GPS-RTK定位技术；测绘工程；实际应用

GPS-RTK技术是以传统的GPS技术为基础发展形成的一种新兴技术，其精确度远远高于GPS技术，测量最小单位可以达到厘米的水平。另外，应用GPS-RTK技术进行定位工作，能够比较高效的得出在既定的坐标系中，流动站的具体坐标。GPS-RTK技术，主要由数据链和基准站，已经移动站几个成分组成。这三个成分在工作过程中，通过对卫星的监测、对数据信息的传输以及对测量结果的准确分析，将能够得出具体的定位信息。所得出的定位信息通畅准确度很高，能够使测绘工作高效完成。

1 GPS-RTK技术

GPS-RTK技术是基于传统的GPS技术发展形成的一种新兴的定位技术。这种技术主要通过对实时动态差分发是应用，对测量目标进行准确定位的一种技术。GPS-RTK技术，实现了传统的GPS技术所无法实现的在测量的过程中完成定位工作。传统的GPS技术由于性能限制，在定位工作进行的过程中，需要先进行数据测量，在通过分析，得出定位结果。相比于GPS定位技术，GPS-RTK技术定位所用时间较少，节省了定位工作所用的时间，能够更高效率的完成定位工作。

1.1GPS-RTK定位方法

GPS接收机在RTK定位时，要求基准站接收机实时地通过数据链电台把实时观测的卫星数据（伪距观测值，相位观测值等）以及用户输入的信息（测站坐标、坐标系统等）传输给流动站接收机；流动站进行工作时，通过数据链电台接收基准站所发射的信息，同时不停地采集卫星的数据，并在系统内将载波相位观测值实时进行差分处理，得到基准站和流动站基线向量（ΔX，ΔY，ΔZ），基线向量加上基准站坐标得到流动站每个点的WGS-84坐标，再通过坐标转换参数转换出流动站每个点的平面坐标X，Y和海拔高h。流动站进行观测时，可处于静止状态，也可处于运动状态；流动站可以在动态环境下完成整周模糊度的求解，在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持4颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。

1.2定位误差

再精确的技术，在使用的过程当中，也会难以避免的存在误差。有些误差可以进量避免，但有些误差是由现有技术的发展水平决定的，则无法避免。通过合理的误差分析，我们可以了解产生误差的具体环节，进而避免对工程带来的更大的影响。

1.2.1固有误差

目前现有的能够为GPS-RTK技术服务的技术设备，其自身都会存在着一定的固有误差。比如，设备工作过程中产生的噪声、设备天线的结构以及信息输送通道对信息的传播延迟等，这些误差都是设备在生产之初就存在的，在现有的技术范围内都是难以得到有效解决的。虽然通过某些手段可以减小这些误差，但是对误差的减小也会伴随着副作用的产生。通常情况下，这些手段也会对GPS-RTK定位工作的准确度造成影响。

1.2.2公有误差

测绘工作的进行，一定会伴随着公有误差的存在。比图，卫星钟在运行过程中可能会出现误差，电离层和对流层在工作的时候也会出现误差。虽然这而误差可以通过某些技术大幅度的减少，但是如果想要完全消除，几乎不可能。而通过技术手段消除后的剩余误差，则会随着定位工作的进行而逐渐增大。因此，这类消除公有误差的必要性不是很大。

2 GPS-RTK技术在测绘工程中的相关应用

2.1控制测量中的应用

在常规的测量过程中，主要分为两方面，一方面是局部加密控制测量，另一方面则是整体控制测量。通常在对整体测量进行控制时，测量人员应该充分考虑到后期的加密环节，而在进行局部加密控制时，又需要对一级导线进行测量，以此为基础而进行图根控制，这就势必需要投入大量的人力和物力，近而加大了经济成本。但是，如果采用 GPS- RTK 定位技术进行控制测量的过程中，并不需要进行繁琐的加密控制，在开展测导线测图根点工作时，只要将移動站根据控制点要求进行平滑，就可以准确采集出坐标。因此，测量人员在选择首级控制点位置时，应该重点考虑基准站的安全性问题即可。可以说，这种新型测量技术的出现，不仅有效提高了测量工作效率，减少了测量人员繁重的工作任务量，同时也充分保障了测量结果的精确性。

2.2施工放样中的应用

施工放样作为测绘工程中重要的组成部分，一般比较常用于地地籍测量与工程施工中，相关工作人员通常需要采用测量仪器设备将事先设计完成的点位在实地中进行标定。其中，我国现行的放样方法有很多种，常见的有距离交会、经纬仪交会等等，在使用这些方法对出点位置进行放样的过程中，测量人员还需要根据测量结果对目标进行来回移动，直到达到点位设计要求为止。其实，放样与测图并不区别，同样都需要良好的通视点、观测者和跑尺者，但工作效率不高。而在采用 GPS- RTK 技术进行施工放样时，只要利用相关的专用软件，事先把要放样的点位坐标确定好之后，直接传输到GPS移动端中，就可以随时在野外进行操作。并且，在操作的过程中，GPS-RTK系统将会实时分析出天线在的坐标位置，并与待放样坐标进行对比分析，从而得出两者之间的坐标差。

2.3断面测量中的应用

在传统的侧面测量方法中，经常会发生断面桩无方向点的情况，一般需要使用很多分站才可以完成。但是，通过利用GPS-RTK接收机目与手薄记录相互配合，并采用RTK的技术优势，对断面进行采集之后，得出三维坐标数据，省去了分站测量和通视方向的问题。手簿将会实时显示出断面图，测量人员就可以很清楚的观测到断面情况，从而减少了一些不必要的内业工作量。

2.4碎部测量中的应用

传统的碎部测量一般是根据测区已有的图根控制点，利用平板仪测图或使用全站仪测图，使用全站仪时，测每个点均输入该点的地物编码，然后再利用成图软件成图，这些方法作业时要求测站点和被测的周围地物地貌等碎部点之间一定要通视，而且一台仪器至少要求 2～3人同时进行作业。采用RTK技术进行测图时，不要求通视，架设好基准站后，仅需一人拿着仪器便可以开始测量。测量时，测量员在仪器已经初始化的情况下，在要测的地形地貌碎部点上，将测杆对中、让气泡居中后，开始测量几秒钟，就能获得该点的坐标，精度达到要求后就可保存，保存点时输入该点的特征编码，把一个区域内的地形地物点位测定后，利用专业数据传输和处理软件可以输出所有的测量点。

3结语

GPS-RTK技术的高精确度是其他技术难以达到的。在测绘工程进行的过程中，通过对GPS-RTK技术的有效运用，能够有效的提高定位工作的完成效率，也能够尽可能的减少工作人员的工作负担。因此，在实际工作过程中，GPS-RTK技术有引用的必要。通过运用这项技术，能够完成对我国测绘工程发展的促进作用。

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