白冬瑾

摘要：工程控制測(cè)量是工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)之一，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)以其全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，在工程控制測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。GPS-RTK技術(shù)作為GPS測(cè)量技術(shù)的一個(gè)新突破，不僅有著較高的定位精度，還有利于提高工程測(cè)量工作效率。 下面就對(duì)RTK工程測(cè)量技術(shù)進(jìn)行分析，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：工程控制測(cè)量;GPS-RTK;應(yīng)用

GPS-RTK技術(shù)是一種新興的工程控制測(cè)量技術(shù)，在當(dāng)前的工程控制測(cè)量工作發(fā)展過程中，GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用顯著降低了工程測(cè)繪的測(cè)量難度，也大幅降低了其工作強(qiáng)度，縮短了測(cè)繪時(shí)間，一定程度上提高了工程測(cè)繪的精度及準(zhǔn)確性，有效推動(dòng)了新時(shí)期工程測(cè)繪工作的開展，為后續(xù)的決策和開采提供了依據(jù)。

1.GPS-RTK技術(shù)的原理

RTK技術(shù)又稱為載波相位差分技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)提供測(cè)點(diǎn)在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)成果，在測(cè)程20km以內(nèi)可達(dá)厘米級(jí)精度。高精度的GPS測(cè)量必須采用載波相位觀測(cè)值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài);可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周未知數(shù)解固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，RTK定位時(shí)要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)地把觀測(cè)數(shù)據(jù)（偽距觀測(cè)值，相位觀測(cè)值）及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動(dòng)站接收機(jī)，數(shù)據(jù)量比較大，一般都要求9600的波特率，這在無(wú)線電上不難實(shí)現(xiàn)。

2.GPS-RTK技術(shù)在工程控制測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 控制測(cè)量

控制測(cè)量是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，控制網(wǎng)的網(wǎng)型和精度要求與工程項(xiàng)目的性質(zhì)規(guī)模密切相關(guān)。城市控制網(wǎng)具有面積大、精度高、使用頻繁等特點(diǎn)，城市導(dǎo)線大多位于地面上，隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，這些點(diǎn)常被破壞，影響了工程測(cè)量的進(jìn)度。一般的工程控制網(wǎng)覆蓋面積小、點(diǎn)位密度大、精度要求高，用常規(guī)控制測(cè)量，導(dǎo)線測(cè)量邊角網(wǎng)且多數(shù)需要分段施測(cè)，難以避免積累過大的誤差，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且精密度不均勻。

2.2 碎部測(cè)量與放樣

RTK技術(shù)還可應(yīng)用于測(cè)繪地形圖地籍測(cè)量房產(chǎn)測(cè)量的界址點(diǎn)測(cè)量平面位置的施工放樣等。傳統(tǒng)的平板儀測(cè)圖電子平板測(cè)圖，需要布設(shè)圖根控制點(diǎn)，并要求測(cè)站與所測(cè)點(diǎn)之間能通視，至少需要2-3人操作。如果直接用RTK測(cè)圖的話，可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，測(cè)圖時(shí)僅需一個(gè)人背著儀器在要測(cè)的碎部點(diǎn)上呆上1、2s并同時(shí)輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜微機(jī)記錄，在點(diǎn)位精度合乎要求的情況下，把一個(gè)區(qū)域內(nèi)的地形地物點(diǎn)位測(cè)定后回到室內(nèi)或在野外，由專業(yè)測(cè)圖軟件可以輸出所要求的地形圖由于只需要采集碎部點(diǎn)的坐標(biāo)和輸入其屬性信息，而且采集速度快，大大降低了測(cè)圖的難度，既省時(shí)又省力。

2.3 變形監(jiān)測(cè)

變形監(jiān)測(cè)主要是監(jiān)測(cè)大型建筑物、構(gòu)建物的地基沉降、位移以及整體的傾斜狀況。變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)具有毫米級(jí)的精度，比一般工程控制網(wǎng)高一個(gè)數(shù)量級(jí)。監(jiān)測(cè)工作的特點(diǎn)是被監(jiān)測(cè)體的幾何尺寸巨大，監(jiān)測(cè)環(huán)境復(fù)雜，監(jiān)測(cè)技術(shù)要求高。實(shí)踐表明，如果用較長(zhǎng)的觀測(cè)時(shí)間，分幾個(gè)時(shí)段進(jìn)行觀測(cè)，并采用強(qiáng)制對(duì)中，觀測(cè)時(shí)無(wú)線指北等措施，長(zhǎng)度不超過4km的基線向量可達(dá)到2-3mm的精度。

3.GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

3.1 操作的規(guī)范性

在新時(shí)期的工程控制測(cè)量過程中，對(duì)于GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，還應(yīng)注重對(duì)操作人員的相關(guān)培訓(xùn)，確保其業(yè)務(wù)水平可達(dá)到測(cè)量要求，不會(huì)影響到測(cè)量的結(jié)果，基于此，應(yīng)當(dāng)選用有豐富操作經(jīng)驗(yàn)的人員，并及時(shí)采用抗干擾能力較強(qiáng)的設(shè)備，使得測(cè)量的全過程嚴(yán)格按照相關(guān)工作標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施，這樣，才能嚴(yán)格測(cè)量出最為精確的數(shù)據(jù)，也才能保證GPS-RTK技術(shù)運(yùn)用的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

3.2 選擇測(cè)量基準(zhǔn)站

從當(dāng)前的具體實(shí)踐來看，測(cè)量中基準(zhǔn)站的選擇對(duì)于測(cè)量的精度有著決定性作用，為了保證測(cè)量的精度和效率，應(yīng)當(dāng)選擇合適的地點(diǎn)確定測(cè)量的基準(zhǔn)站，具體實(shí)施中，首選是地勢(shì)較高、環(huán)境開闊的地帶，還要確保電臺(tái)覆蓋良好，且所在地的四周無(wú)明顯遮擋物，另外，為了監(jiān)測(cè)中數(shù)據(jù)的不丟失和不受到破壞，應(yīng)嚴(yán)格保證其基準(zhǔn)站周邊200m內(nèi)為沒有無(wú)線電發(fā)射臺(tái)及高壓電線等。最后，對(duì)于基準(zhǔn)站具體位置的設(shè)定，工作人員應(yīng)確保其在坐標(biāo)精確的已知點(diǎn)位上，綜合全部位置來看，測(cè)量區(qū)域的中間地帶是最好的選擇，這樣可有效避免其電臺(tái)天線的架設(shè)位置處于衛(wèi)星空洞區(qū)，便于后續(xù)精確的測(cè)量。

3.3 測(cè)量時(shí)間的選擇

即便新時(shí)期的GPS-RTK技術(shù)可以進(jìn)行全天候測(cè)量，但結(jié)合以往實(shí)踐看來，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性依舊會(huì)受到測(cè)量時(shí)間的影響，基于此，對(duì)于最恰當(dāng)測(cè)量時(shí)間的推算，應(yīng)當(dāng)按照衛(wèi)星運(yùn)行的角度和位置來進(jìn)行，進(jìn)而確保GPS接收機(jī)的PDOD值小于6，通過這種方式，可有效減少衛(wèi)星運(yùn)輸過程產(chǎn)生的誤差，也只有這樣，才能真正意義上提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，促進(jìn)測(cè)繪的高效性進(jìn)行。

4.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在工程控制測(cè)量中應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)，能夠有效縮短測(cè)量時(shí)間、提高測(cè)量的精度，為工程建設(shè)提供了更為有效的數(shù)據(jù)，還能縮短數(shù)據(jù)反饋時(shí)間，所需要的人力物力更少，拓展了其對(duì)測(cè)量環(huán)境的適應(yīng)范圍，使得相應(yīng)的測(cè)量作業(yè)效率得到了提高。此外，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站無(wú)需通視，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離觀測(cè)，提高了測(cè)量的效率，便于測(cè)量工作的高質(zhì)量開展。