（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西西安710014）

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GPS是目前應(yīng)用較為廣泛的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，其主要以衛(wèi)星為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)施導(dǎo)航，具有全能、全球、全天候、連續(xù)和實(shí)時(shí)等特點(diǎn)，在目前導(dǎo)航、測(cè)量中發(fā)揮著重要作用。本文就對(duì)GPS的基本測(cè)量原理及在工程控制測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，為后期施工提供參考。

GPS土建工程測(cè)量導(dǎo)航

0 前言

隨著我國(guó)信息化的提高及通信技術(shù)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)、數(shù)字城市、數(shù)字城市的發(fā)展，實(shí)時(shí)地理空間數(shù)據(jù)采集顯得尤為重要。專(zhuān)業(yè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)提供了有效的支持。而GPS RTK測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域內(nèi)屬于較為先進(jìn)的定位技術(shù)，已逐漸替代傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，在測(cè)繪領(lǐng)域得到了較好發(fā)展。本文就GPS RTK測(cè)量技術(shù)在目前測(cè)繪行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，為工程測(cè)繪提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

1 關(guān)于GPS RTK測(cè)繪技術(shù)的測(cè)量原理分析

1.1 GPS RTK測(cè)量原理

GPS-RTK測(cè)量技術(shù)是一種以載波相位觀測(cè)量為基礎(chǔ)的GPS測(cè)量技術(shù),是GPS測(cè)量技術(shù)在實(shí)際工程使用中的新興應(yīng)用。該技術(shù)可在野外測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用，測(cè)量精度較高，一般可達(dá)到厘米級(jí)。關(guān)于該技術(shù)其基本流程是在基準(zhǔn)站設(shè)置GPS接收機(jī),對(duì)GPS衛(wèi)星實(shí)施連續(xù)觀測(cè),并將觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備發(fā)送給觀測(cè)站；而在用戶(hù)站可通過(guò)無(wú)線電接收設(shè)備,接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)臄?shù)據(jù),并實(shí)時(shí)將觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)一系列傳輸數(shù)據(jù)通過(guò)技術(shù)手段轉(zhuǎn)化為三維坐標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程位置的準(zhǔn)確定位。

1.2 GPS RTK測(cè)繪技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析

關(guān)于上述對(duì)GPS RTK技術(shù)測(cè)量原理的分析可發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)具有作業(yè)效率高的特點(diǎn)；即在一般地形地勢(shì)下，采用GPS RTK設(shè)站可測(cè)量半徑長(zhǎng)達(dá)4km的測(cè)量范圍，可減少傳統(tǒng)測(cè)量所需控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的周轉(zhuǎn)次數(shù)，同時(shí)人員使用相對(duì)較少，一般情況下僅需一人即可操作，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，提高了效率。其次，該技術(shù)定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，通常，GPS RTK技術(shù)的平面及高程精度能達(dá)厘米級(jí)。其三，一定程度上降低了作業(yè)條件要求；如與傳統(tǒng)測(cè)量相比，GPS RTK技術(shù)受能見(jiàn)度、氣候、季節(jié)及空間障礙物等因素的影響較小，對(duì)于由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，GPS RTK均可實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量。最后，該類(lèi)技術(shù)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大，大大減少了人為誤差，不僅提高了工程測(cè)量精度，也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)的不足，還提高了測(cè)繪效率。

2 GPS-RTK技術(shù)在土建工程測(cè)量中的應(yīng)用分析

2.1 GPS-RTK技術(shù)在工程控制網(wǎng)建立中的應(yīng)用

目前，我國(guó)大多城市布設(shè)的導(dǎo)線主要集中在地面上，但隨著這幾年我國(guó)城市建設(shè)規(guī)模的逐步擴(kuò)大及使用頻率逐漸增多，地面導(dǎo)線多受到一定程度的破壞。因此，工程測(cè)量精度和進(jìn)度在一定程度上會(huì)由于工程控制網(wǎng)的損壞而受到限制。即在使用GPS靜態(tài)測(cè)量技術(shù)時(shí)不能實(shí)時(shí)確認(rèn)定位精度，返測(cè)情況較多。在這種情況下，使用GPS-RTK技術(shù)所構(gòu)建的工程控制網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)較好的效果。

2.2 GPS-RTK技術(shù)在土建規(guī)劃放樣中的應(yīng)用

所謂放樣，即利用儀器將設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位標(biāo)定在實(shí)地上，以便后期施工測(cè)量需要。在傳統(tǒng)方法中，測(cè)量方法如全站儀邊角放樣、經(jīng)緯儀交會(huì)放樣等，存在多次移動(dòng)目標(biāo)的缺點(diǎn)，因此完成該類(lèi)工作一般需要3個(gè)人才可實(shí)現(xiàn)，如果地形較為復(fù)雜，障礙物物較多，則很難實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量，同時(shí)還會(huì)帶來(lái)多次測(cè)量而產(chǎn)生的較大誤差，而在使用采用GPS-RTK技術(shù)可解決上述問(wèn)題，但采用該技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)保證控制點(diǎn)具有足夠的精度。

2.3 GPS-RTK技術(shù)在繪制地形圖中的應(yīng)用

在采用傳統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)地形圖的繪制，往往先需在測(cè)區(qū)構(gòu)建圖根控制點(diǎn)，之后應(yīng)在控制點(diǎn)上安放經(jīng)緯儀和全站儀，測(cè)量過(guò)程相對(duì)較為復(fù)雜，且存在多次操作的誤差。如今，由于設(shè)備的更新已逐步解決上述問(wèn)題。如采用GPS-RTK技術(shù)，工作人員只需將測(cè)量?jī)x器放于測(cè)點(diǎn)一定時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)位坐標(biāo)的測(cè)量且精度較高。同時(shí)，當(dāng)測(cè)區(qū)數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)束以后，采用專(zhuān)用軟件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)地形圖的輸出，可大量節(jié)約作業(yè)人員工作時(shí)間，降低工作難度，提高工作效率。

2.4 GPS-RTK技術(shù)在土石方量計(jì)算中的應(yīng)用

土建工程中，土石方量的計(jì)算在工程造價(jià)中占據(jù)重要的位置。而使用GPS-RTK技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)與地面線的自動(dòng)銜接，以方便通過(guò)斷面來(lái)計(jì)算土石方的量。但在野外工作時(shí)可直接使用采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行土石方量的計(jì)算，不必測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)情況，可在一定程度上減少工作強(qiáng)度，提升工作效率。

3 GPS-RTK技術(shù)在土建工程中的應(yīng)用實(shí)踐舉例

某市一建筑工程在進(jìn)行地形測(cè)量中，選取RTK技術(shù)來(lái)代替常規(guī)導(dǎo)線測(cè)量?；鶞?zhǔn)站設(shè)置在測(cè)區(qū)中部的測(cè)量控制點(diǎn)上，與已知點(diǎn)距離相差3～4km之間。為提高待測(cè)點(diǎn)觀測(cè)精度，GPS天線用對(duì)中器對(duì)中，觀測(cè)時(shí)間應(yīng)大于60s，采用不同時(shí)間段進(jìn)行多次觀測(cè)取平均值；精度誤差控制在±1.5厘米，高程誤差±2.0厘米，準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)。通過(guò)相同點(diǎn)幾次RTK觀測(cè)值坐標(biāo)對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，相同點(diǎn)RTK觀測(cè)值坐標(biāo)較差最大僅為2.4cm，最小為0.1mm，可見(jiàn)其準(zhǔn)確性。因此，從誤差分析可看出，使用RTK技術(shù)能滿(mǎn)足城市測(cè)量規(guī)范點(diǎn)位誤差小于5cm的要求，滿(mǎn)足實(shí)際工程測(cè)量需要。

4 結(jié)論

GPS-RTK技術(shù)是目前應(yīng)用于工程測(cè)量當(dāng)中的最新技術(shù)，其測(cè)量精度高，速度快，并可避免由于地形、氣象等因素的限制而使得測(cè)量受限的問(wèn)題，在實(shí)際使用中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。本文就關(guān)于GPS-RTK技術(shù)的測(cè)量原理及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并對(duì)其在實(shí)際土建工程中的應(yīng)用進(jìn)行了說(shuō)明，并通過(guò)舉例對(duì)其測(cè)量精度進(jìn)行了探討與驗(yàn)證，為后期該類(lèi)技術(shù)的應(yīng)用提供有效的技術(shù)支持。

[1]原宜坤，汪洋.淺談GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用 [J].山西建筑,2007(32).

[2]佘俊.淺談GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用 [J].城市建設(shè)理論研究（電子版）, 2012(4).

[3]石興玲.淺談GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用 [J].城市建設(shè)理論研究（電子版）, 2011(23).

GPS RTK技術(shù)在土建工程測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)踐

■朱君俊

P2[文獻(xiàn)碼]A

1000-405X（2016）-10-212-1