(內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)

GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用探討

王 昕

(內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)

隨著社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，各類工程建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量不斷擴大，對工程測量技術(shù)也提出了更高的要求。常規(guī)的工程測量方法深受作業(yè)條件和通視等因素的制約，無法適應(yīng)新時代的測量要求，而GPS RTK技術(shù)具有精度高、測量時間短等優(yōu)勢，在各類工程測量中的應(yīng)用越來越廣泛，進一步推動了工程測量行業(yè)的發(fā)展。本文就對GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用進行分析和探討。

GPS RTK技術(shù)；工程測量；應(yīng)用

一、GPS RTK技術(shù)概述

GPS RTK技術(shù)主要可分為GPS技術(shù)和RTK技術(shù)這兩部分，其中前者也稱之為全球定位系統(tǒng)，該技術(shù)的實現(xiàn)是以載波相位觀測值的應(yīng)用為基礎(chǔ)，可以為各類用戶提供時間服務(wù)、速度和三維坐標(biāo)；而后者為載波相位差分技術(shù)，是在GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上得以發(fā)展的新型技術(shù)，專門用于測量工作，具有精度高、測量時間短等優(yōu)點，測量精度可達厘米級。將GPS RTK技術(shù)應(yīng)用到靜態(tài)相對定位測量作業(yè)中，可以控制測量多種高精度要求的測量作業(yè)，實時獲取測量精度與定位結(jié)果，促進測量效率的提升[1]。通常GPS RTK技術(shù)的構(gòu)成部分包括數(shù)據(jù)鏈、實時差分軟件系統(tǒng)、流動站、基準(zhǔn)站、GPS接收機等，下圖1為其工作原理示意圖。在測量作業(yè)中，基準(zhǔn)點可選擇點位精度較高控制點，將GPS接收機安裝在基準(zhǔn)站，連續(xù)觀測衛(wèi)星，借助數(shù)據(jù)鏈及時向流動站傳輸觀測所獲得的坐標(biāo)信息與數(shù)據(jù)；流動站同時接受基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)和衛(wèi)星信號，并利用軟件系統(tǒng)進行平方及差分處理，進而獲取流動站的精度和三維坐標(biāo)，達到工程測量的目的。

圖1：GPS RTK技術(shù)的工作原理示意圖

二、GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

（一）應(yīng)用優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)的工程測量技術(shù)，GPS RTK技術(shù)在現(xiàn)代工程測量中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為：①作業(yè)時間不限：該技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用，可以打破時空的限制，全天候作業(yè)，這是因為GPS技術(shù)具有全覆蓋、全天候的特點，能在任何地點和任何時間連續(xù)觀測。②測量精度高：該技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用關(guān)鍵就是具有較高的測量精度，這也是傳統(tǒng)測量技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，如針對基線超過1000km和小于50km的工程測量，其定位精度分別達到1×10-8和1×10-6。③測量時間短：在GPS技術(shù)不斷完善的趨勢下，RTK技術(shù)的測量時間也有所縮短，如動態(tài)定位模式的測量只需幾秒，靜態(tài)定位模式的測量時間最長不超過20min[2]。④設(shè)備操作簡單：GPS RTK接收機具有較高的自動化程度，設(shè)備操作朝著自動化和智能化的方向發(fā)展，觀測人員在實際測量中只需進行基本的參數(shù)設(shè)定與操作，接收機能自動記錄和觀測。⑤測站間不需通視：傳統(tǒng)的工程測量方式方法需做到測量站之間的通視，而GPS RTK技術(shù)不需對其進行明確要求，不用保證測站之間的通視。

（二）具體應(yīng)用

1、礦山測量中的應(yīng)用

當(dāng)前RTK技術(shù)被廣泛應(yīng)用于諸多方面，如測量礦區(qū)地面控制、測繪礦區(qū)地形圖、測量礦井聯(lián)系、礦區(qū)建設(shè)、巖層變形觀測、地表變形觀測等。我國山區(qū)丘陵地區(qū)有許多礦區(qū)，但這些地區(qū)與國家和地方等級點的距離較遠(yuǎn)，只有加密控制點，才能使待測的工程保持在控制點范圍內(nèi)。對基準(zhǔn)站進行選擇時，應(yīng)該選擇RTK靜態(tài)測量法，對相關(guān)控制點進行準(zhǔn)確定位，確?？刂泣c具有較高的精度。當(dāng)然若礦區(qū)地形較為復(fù)雜，可利用RTK技術(shù)對地形碎部點進行測量，借助相關(guān)處理手段，結(jié)合采集的地形點坐標(biāo)對地形圖進行繪制[3]。另外，在地表變形觀測中應(yīng)用RTK技術(shù)，能夠獲取沉陷地的坐標(biāo)，自動計算出塌陷的面積。

2、地形測量中的應(yīng)用

一般地形測量控制多是采用靜態(tài)測量的方式，如果是碎部點測量則選用RTK技術(shù)加以完成。在傳統(tǒng)的地形圖測量工作中，基本是將圖根控制點建立在測區(qū)內(nèi)，然后加上全站儀或經(jīng)緯儀，但在測量技術(shù)快速發(fā)展的背景下，外業(yè)中開始使用全站儀、電子手薄、地物編碼，采用大比例尺的測圖軟件。如在地形地貌測量中使用外業(yè)電子平板測圖時，至少需要安排2～3人方可完成測站和碎部點的通視工作，而拼圖時測量精度不達標(biāo)，必須要進行外業(yè)返測工作?，F(xiàn)代地形測量工作中應(yīng)用RTK技術(shù)，只需一人即可完成測量工作，將儀器架設(shè)在待測的地形地貌碎部點，并輸入特征編碼，便可實時獲取點位精度；然后利用專業(yè)軟件接口，描繪出相應(yīng)的地形圖?？傊瑢TK技術(shù)應(yīng)用到地形測量中，可以簡化測量操作流程，減輕人員工作量，促進測量工作效率的提高。

3、地籍測量和房產(chǎn)測量中的應(yīng)用

地籍測量是指表述相應(yīng)的地基管理信息，而房地產(chǎn)測量則是指對房屋用地的相關(guān)信息資料進行采集與表述。以往的地籍測量基本是利用經(jīng)緯儀、測距儀、全站儀等工具，借助交會、測角、測距、極坐標(biāo)等方式對地基要素進行測量與采集，但是這些需要保證測站點和待測點之間的通視，對視距長度具有一定要求，無法達到較高的測量效應(yīng)[4]?，F(xiàn)階段，GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用范圍愈加廣泛，將其用于地籍圖測繪和土地測量中，可以實時測繪相關(guān)界址點的位置，快速確定土地使用界的范圍，對實際用地面積進行準(zhǔn)確計算，達到厘米級的測量精度，獲得準(zhǔn)確的地籍圖和房產(chǎn)圖。GPS RTK技術(shù)在地籍和房地產(chǎn)測量工作中的應(yīng)用，不會受到天氣、地形、通視等因素的影響，網(wǎng)點布設(shè)控制較為快捷，觀測時間短，有利于減少人力與時間的投入，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。

結(jié)束語：

綜上所述，GPS RTK技術(shù)作為一種全新的測量技術(shù)，具有作業(yè)量少、測量效率高、測量精度高、操作簡便、定位穩(wěn)定、低成本等優(yōu)勢，在礦山測量、地形測量、地籍測量和房地產(chǎn)測量等工程測量中獲得了廣泛的應(yīng)用。本文對GPS RTK技術(shù)的原理進行介紹，分析該技術(shù)在各類工程測量中的應(yīng)用，證明其具備精度好、效率高、成本低等優(yōu)勢。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相信GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用會更為廣泛和普遍。

[1]劉發(fā)明. GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用淺析[J]. 中國地名,2013,11:58-59.

[2]黃燕明. GPS-RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用研究[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2012,05:1-2.

[3]曹鴿,王玉柱. GPS、RTK、網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J]. 北京測繪,2012,05:83-85.

[4]吳康. GPS RTK技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用研究[J]. 科技與企業(yè),2014,18:130.

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