王博楠

（河北省地質調查院，河北 石家莊 050000）

現代科學技術的快速發(fā)展下，讓GPS系統(tǒng)也在不斷地變得成熟。GPS RTK技術是傳統(tǒng)GPS測量技術的一次全面突破，在精度、工作速度和性能方面都彌補了傳統(tǒng)測量的空間時間限制，在地質勘探過程中有效提升了工作質量。現代工程測量必將朝著測量內外作業(yè)一體化和自動處理智能化的趨勢發(fā)展，也需要我們對GPS網絡RTK定位展開針對性研究分析。

1 GPS RTK測繪技術的原理

RTK指的是Real-time Kinematic，即實時動態(tài)定位技術，它是一項以載波向外觀測為基礎的實時差分GPS的測量技術。具體來看使用兩臺或兩臺以上的接收設備同時接收衛(wèi)星信號，其中一臺安裝在以坐標點上，作為基準站，另一臺作為移動站。RTK的作業(yè)模式之下，基準站和移動站之間保持了密切的聯(lián)系，不斷地對可見衛(wèi)星進行觀測，然后將這些帶有信息的數據通過電臺進行傳遞，接收機可以獲取觀測值的坐標信息，從而將最后的GPS觀測值數據進行有效處理，獲取三維坐標。從技術條件的角度來看，RTK只需要滿足基本的工作條件即可達到高精度要求，讓現代地質勘察測繪工作變得更加輕松，也不需要額外的人工干預，從根源上避免了人為因素產生誤差的可能性。GPS技術在長期發(fā)展的歷程中經歷了靜態(tài)測量、快速靜態(tài)測量之后，RTK已經被廣泛地應用于測繪生產的各個環(huán)節(jié)當中。

按照目前的實時定位測量方法，如果在野外展開測繪工作，相關技術人員只需要攜帶定位接收設備即可。這些設備本身比較小巧，在事先設定好的測量點固定好設備之后，就可以在衛(wèi)星信號條件比較好的前提下快速定位數據?？傮w來看，無線電的傳輸基本不受到距離火其它地形的限制，對于測量人員的數量要求也比較低。所以，在獲取數據后可以對數據誤差展開嚴格控制，大幅度地降低了測量工作對資源、時間的浪費情況。因為傳統(tǒng)的測圖方法需要4天左右的時間才能進行作業(yè)，而RTK流動站只需要1人～2人即可開始工作，甚至于在幾個流動站共同作業(yè)的前提下可以大幅增加工作效率。

當前有關RTK的野外測繪軟件也得到了分析利用，在借鑒某些同類先進軟件的基礎上，基于國內測繪行業(yè)的需求進行開發(fā)，在大地測量、工程測量等多個方面發(fā)揮了有效作用，也讓GPS RTK技術的應用范圍進一步擴大。

2 GPS RTK技術在地質勘查測繪中的應用

2.1 控制點測量

GPS RTK的一般測量包括基準點的設置、流動站設置、中繼站設置等?？刂泣c測量工作無疑是其主要的應用范圍。按照《地質礦產勘察測量規(guī)范》的相關要求，GPS RTK定位數據處理過程本質上是基準站和流動站之間的單基線處理過程，觀測數據的質量和定位結果之間存在著密切聯(lián)系。在野外進行勘查的過程中，控制點位置的選擇工作至關重要。以基準站設置來說，系統(tǒng)設置首先包括建立項目和坐標系統(tǒng)，然后選擇GPS RTK的工作方式。在輸入基準站坐標之后啟動相應的工作模塊。

而流動站GPS的設置過程中也要做好項目和坐標系統(tǒng)的把控，有關坐標的輸入與流動站RTK工作啟動?？紤]到野外某些測繪環(huán)境比較復雜，流動站和基準站之間往往會有障礙物存在，可能在一定程度上干擾電臺的通信質量。此時可以通過中繼站電臺的設置進行彌補，一方面接受基準站的信號，將其提供給流動站展開各項工作，另一方面電臺設置可以按照實際需求來調整位置，不需要完全安排在已知點位之上。在嚴格遵守規(guī)范的前提下，作業(yè)的成果和精度都能滿足規(guī)范要求。

2.2 地質點測量

利用GPS RTK進行地質點測量和常規(guī)測量方法有著類似的地方。首先需要在測量區(qū)域布置好相應的控制點并進行控制測量，然后進行碎部測量。對于某些信號條件無法滿足RTK條件的測量點，還應在測區(qū)邊緣設置一些控制點，利用全站儀進行內部的輔助定位。從實踐結果中我們可以了解到RTK可以有效地縮短野外測繪所耗費的時間。在困難地區(qū)，將其與全站儀等設備結合使用也能對某些關鍵地物點展開準確定位。但需要注意的問題在于，單基站定位測量時既要考慮到基站的架設問題，也需要綜合考慮環(huán)境產生的影響。例如定位點和待測點之間是否有強干擾源存在。因此地質勘查人員會在地質點等區(qū)域嚴格按照初測、復測和終測的作業(yè)程序進行各項工作，無論是地質點、坑道、鉆孔還是端點的測量都可以滿足精度需求。

2.3 碎部測量

傳統(tǒng)外部作業(yè)測量進行的過程中，一般都采取廣域到細部測量的工作流程。但隨著GPS技術的進一步發(fā)展，借助GPS RTK的快速靜態(tài)模式來進行測量成為了一種更加有效率的實施方案。對于地物，碎部點可以選擇地物輪廓線的方向變化處，按照這些特征點的高程信息來展開測量。GPS RTK技術在應用過程中具有明確的技術優(yōu)勢。在近距離高精密度的測量工作中，按照長時間定位獲取的數據誤差可以控制在1mm以下，且隨著測距的增加，在誤差方面都卡控制優(yōu)勢也會更加明顯。

因為RTK從本質上看也是一種衛(wèi)星定位技術，數據采集環(huán)節(jié)不會受到物體的阻擋，通常可以將誤差控制在cm的等級，也能夠隨時檢測碎部測量的誤差是否滿足規(guī)范要求，從而避免返工等問題。

2.4 界址點測量

在某些地籍測量工作當中，界址點測量的結果可以用于確定測量區(qū)域的大小，并且標定測區(qū)的位置。按照規(guī)程的有關要求，勘測界址點的誤差限度與穩(wěn)定程度都需要進行記錄，從而正名RTK方法的誤差符合相關的要求。當然使用RTK進行界址點測量時可能會遭遇到目標偏心問題，且產生此類情況的主要原因在于某些測量點位置較偏僻，使得儀器無法放置并發(fā)揮效果。

2.5 應用過程中需要注意的問題

利用GPS RTK進行實時測繪時，基站的架設過程中需要充分注意周圍環(huán)境產生的環(huán)境影響，并且讓基站點、待測點之間沒有強干擾源的存在。在設計完相關的測量參數后，啟動系統(tǒng)并進行定位。在設備固定后應首先觀測一段時間，目的在于了解區(qū)域內的信號情況和周邊環(huán)境。如實測中初始化進程比較慢，則考慮將不同部分之間以定位信號處理站鏈接為有機整體。

3 GPS RTK技術的發(fā)展前景

在未來可以實現GPS RTK技術的多種空間資源利用，即在熟悉儀器特性的前提下注重基準位置的選擇，避免測量環(huán)節(jié)中出現作業(yè)盲點。另外，還應該考慮在測區(qū)內的環(huán)境不良地區(qū)設置一些其他的控制點，例如避免無線電干擾、多路徑效應等。將這些新技術應用于測繪領域，可以獲得更高穩(wěn)定性和更小誤差的測量數據，從根源上提升測繪的精確水平。另外，通過不同精度的測量網絡布設也可以獲取滿足誤差要求的數據內容，提供一致的定位數據校準信息。而GPS RTK技術與無線傳輸、信號處理等理論的結合也能讓更多快捷精確的測繪設備發(fā)揮作用。

信息時代的特點給測繪工作賦予了新的理念和實施方法，而GPS網絡RTK定位作為一種高精度的GPS定位技術，借助廣域差分GPS和多個基準站的區(qū)域差分，減少測量誤差對流動站產生的影響。在今后的工作中，該方法將得到進一步擴展，且保持高精度和可靠性的優(yōu)勢，具有非常廣闊的應用前景。

4 結語

隨著科學技術的不斷發(fā)展，測繪技術也在更新的過程當中，因此只有不斷改進現有的技術設計方法，才能適應當代科學發(fā)展的速度，有效地指導和控制測繪工程質量?？偠灾偠灾瑴y繪工程作為一項基礎性和可持續(xù)性的工作，會隨著城市化進程的加快不斷地發(fā)揮作用，為測繪行業(yè)提供技術支持。結合社會工作的不同需求，將GPS RTK技術作為先進的測繪手段會成為研究工作的主要目標，特別是近年來新的測繪儀器和方法逐漸替代傳統(tǒng)測量手段，也說明管理決策工作變得更加高效、科學，人們對于國土資源的管理工作也能更加深入具體，符合各項工作的要求。