楊坤 河北省任丘市建設(shè)局

全球定位系統(tǒng)在城市控制測量中的應(yīng)用

楊坤 河北省任丘市建設(shè)局

為了滿足城市整體控制測量的要求，本文介紹了RTK系統(tǒng)的應(yīng)用以及必要的精度分析。

控制測量;RTK系統(tǒng)；基準(zhǔn)站

一、概述

在城市建設(shè)的過程中，城市的控制測量是前提和重要的因素?？刂茰y量廣泛應(yīng)用在城市規(guī)劃、市政設(shè)施、城市道路、橋涵及管線等多種建設(shè)工程中。對于控制測量，各種不同的工程其精度要求也不相同，城市的整體控制、資源共享是城市建設(shè)健康發(fā)展的必要因素。因此，建立一個全市統(tǒng)一使用的GPS固定基準(zhǔn)站是對于城市整體控制測量一種優(yōu)秀的解決方案。

二、RPS系統(tǒng)

GPS實時動態(tài)測量（Real Time Kinematic）簡稱RTK，是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分GPS測量技術(shù)，它是GPS測量技術(shù)發(fā)展中的一個新的突破。RTK測量的基本思想是，在基準(zhǔn)站上安置一臺GPS接收機(jī)，對所有可見的GPS衛(wèi)星觀測，并將基觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備，實時地發(fā)送給流動測站GPS接收機(jī)。在流動站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接受設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位的原理，實時地計算并顯示流動站的三維坐標(biāo)及其精度。

三、RTK系統(tǒng)在實際工程中的應(yīng)用

1、固定基準(zhǔn)站的建立

影響GPS精度和數(shù)據(jù)可靠性的因素很多，比如：鐘差和衛(wèi)星相位偏差、電離層和對流層的干擾、信噪比以及多路徑效應(yīng)等。因此，為了獲得穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，GPS固定基準(zhǔn)站的架設(shè)應(yīng)該滿足以下的基本要求：地質(zhì)要穩(wěn)定、視野開闊無遮擋物、無大規(guī)模電磁干擾、無大面積水域的高等級GPS點上。基準(zhǔn)站接收有效的衛(wèi)星總數(shù)不少于8顆星。基準(zhǔn)站靠近城市的中心，控制輻射范圍半徑不大于10KM。

2、RTK成果分析

為了檢測RTK的三維精度能否滿足城市控制測量以及一些工程測量的技術(shù)要求，保證測量數(shù)據(jù)精度的可靠性。我們用RTK技術(shù)檢測了市區(qū)部分控制點（一級導(dǎo)線點）。作業(yè)使用2臺套Trimbie-4700雙頻GPS接收機(jī)，其標(biāo)稱精度為3mm+5ppm。作用模式使用Trimbie-RTK。GPS移動站主要技術(shù)參數(shù)見表1，檢測結(jié)果對照見表2。

表1 主要技術(shù)參數(shù)

通過以上GPS數(shù)據(jù)的檢測結(jié)果可以看出RTK測量成果可以達(dá)到厘米級的精度，基準(zhǔn)站輻射半徑5KM以內(nèi)的可以保持較高的精度，能滿足一般的平面控制測量以及普通水準(zhǔn)測量。

表2 檢測結(jié)果對照

3、RTK技術(shù)優(yōu)勢

RTK作業(yè)自動化程度高，易熟練掌握，測量簡單，對季節(jié)沒有特殊的要求，能夠縮短外業(yè)觀測的時間，減少外業(yè)工作的強(qiáng)度，可以節(jié)省大量的人力資源。

四、結(jié)論

隨著差分技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，RTK測量精度將會有更大提高。不僅可應(yīng)用于城市規(guī)劃以及工程測量，還可以利用其高精度、高效率等自身的多項優(yōu)勢應(yīng)用在其它多種行業(yè)之中，發(fā)揮很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[1]徐少銓等.GPS測量原理及其應(yīng)用[M].武漢大學(xué)測繪科技大學(xué)出版社

[2]城市測量規(guī)范.CJJ-99

[3]工程測量規(guī)范.GB 50026-93

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.15.149