探討GPS RTK測(cè)量技術(shù)在公路外業(yè)中的應(yīng)用

楊承鳳

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

探討GPS RTK測(cè)量技術(shù)在公路外業(yè)中的應(yīng)用

楊承鳳

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

介紹了GPS系統(tǒng)和RTK技術(shù)概述，提出了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)和RTK測(cè)量技術(shù)的區(qū)別，說(shuō)明了RTK技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用狀況。

GPS;RTK;測(cè)量技術(shù);公路測(cè)量

1 GPS系統(tǒng)和RTK技術(shù)概述

1.1 GPS系統(tǒng)概述

(1)使用GPS系統(tǒng)，在測(cè)量站之間不需要通視，在測(cè)量學(xué)中，有一個(gè)最大的難點(diǎn)便是測(cè)站見(jiàn)之間需要相互通視的問(wèn)題，而使用GPS系統(tǒng)，地點(diǎn)的選擇方面便不需要考慮測(cè)量站的通視問(wèn)題，可以更加的自由選擇。(2)GPS系統(tǒng)具有高精度的特點(diǎn)，測(cè)量的精度可以與紅外儀媲美，并且隨著距離的變長(zhǎng)，GPS的優(yōu)勢(shì)更為突出。(3)使用GPS系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè)，時(shí)間可以大大縮短。(4)GPS測(cè)量可以提供三維坐標(biāo)，能夠在測(cè)量平面位置的同時(shí)，準(zhǔn)確地測(cè)量觀測(cè)站的大地高程。(5)操作簡(jiǎn)便，GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度很高。目前GPS接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測(cè)人員只需將天線對(duì)中、整平，量取天線高打開(kāi)電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。而其他觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。(6)全天候作業(yè)，GPS觀測(cè)可在任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行，一般不受天氣狀況的影響。

1.2 RTK技術(shù)概述

RTK技術(shù)是一種依照數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和載波相位測(cè)量的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)，它將GPS和數(shù)傳技術(shù)相結(jié)合，并且在兩秒內(nèi)掌握高精度位置的具體信息，它是GPS測(cè)量技術(shù)的更進(jìn)一步，并且擁有廣泛的發(fā)展前景。

RTK技術(shù)在公路的測(cè)量中也有很大的功能。例如，可以利用RTK技術(shù)測(cè)繪大比例尺地形圖，我們利用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行測(cè)圖，我們需要建立控制點(diǎn)，在進(jìn)行碎部的測(cè)量，然后再進(jìn)行繪制大比例尺的地形圖，利用傳統(tǒng)的方法會(huì)使工作量花時(shí)多，工作量大，并且工作速度慢，但是用RTK技術(shù)可以改變這種局面，我們僅僅需要在沿線的每個(gè)碎部點(diǎn)上停留一兩分鐘，便可以知道每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，然后進(jìn)行繪制大比例尺地形圖，因?yàn)槲覀冎恍枰占椴奎c(diǎn)的坐標(biāo)信息，收集方便且速度快，所以在進(jìn)行繪制圖時(shí)難度小，省時(shí)并且省力。RTK技術(shù)也有很多的優(yōu)點(diǎn)，(1)它可以避免因?yàn)榇植钤斐傻姆倒さ膯?wèn)題，因此在一定程度上提高了工作的效率。(2)利用RTK技術(shù)進(jìn)行的測(cè)量的精度和效率很高，傳統(tǒng)測(cè)量方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與之比較。(3)它的應(yīng)用范圍極廣，包括公路的測(cè)量，施工放樣，竣工測(cè)量和養(yǎng)護(hù)測(cè)量等不同的方面。(4)RTK技術(shù)還可以和全站儀相結(jié)合進(jìn)行工作，并且可以充分的利用兩者的優(yōu)勢(shì)，使功能得到最大的發(fā)揮。

2 傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)和RTK測(cè)量技術(shù)的區(qū)別

2.1 控制測(cè)量

傳統(tǒng)的大地測(cè)量方法和工程控制測(cè)量方法是利用三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)的方法進(jìn)行施測(cè)的，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，并且在進(jìn)行測(cè)量時(shí)還要求站間通視，精度分布的不均勻，當(dāng)外業(yè)的精度在不了解的情況相愛(ài)，利用一般的GPS靜態(tài)測(cè)量法了解定位的精度，如果當(dāng)所有的工作完成后，在回到內(nèi)業(yè)進(jìn)行處理發(fā)現(xiàn)精度不合適，那就要求所有的工作必須重來(lái)，必須進(jìn)行重新測(cè)量，但如果我們采用的是RTK技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量，就可以知道準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)定位精度，當(dāng)點(diǎn)位精度符合后，我們便可以停止測(cè)量，并且在我們知道測(cè)量的質(zhì)量如何的情況下，我們的工作效率可以大大的提高，我們可以將RTK技術(shù)應(yīng)用于公路的測(cè)量，這樣既省時(shí)又省力，并且節(jié)省了資金的開(kāi)支，在一定程度上又大大地提高了工作效率，我們?cè)诶肦TK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，只需要幾秒鐘到幾分鐘的時(shí)間。

2.2 放樣測(cè)量

放樣是測(cè)量中的一個(gè)分支，它是利用特殊的方法將選擇好的點(diǎn)位在實(shí)際的當(dāng)?shù)刂袠?biāo)記出來(lái)，傳統(tǒng)的放樣方法各式各樣，例如經(jīng)緯儀交會(huì)放樣，全站儀的邊角放樣等，一般來(lái)說(shuō)，放樣一個(gè)點(diǎn)位需要多次調(diào)整移動(dòng)目標(biāo)，并且需要兩到三個(gè)人進(jìn)行實(shí)際操作，并且在放樣的過(guò)程中，要求點(diǎn)間通視情況良好，所以在實(shí)際生產(chǎn)的運(yùn)用上效率不高，并且在實(shí)際放樣過(guò)程中會(huì)遇到很多的困難，當(dāng)遇到困難時(shí)，又需要借助其他的方法進(jìn)行幫助實(shí)施。但如果我們采用RTK技術(shù)進(jìn)行放樣，我們只需要將選擇好的點(diǎn)位的坐標(biāo)填入電子簿中，然后利用GPS接收器，根據(jù)提示走到放樣點(diǎn)的位置即可，利用這種方法即方便又省時(shí)省力，GPS是利用坐標(biāo)進(jìn)行放樣的，并且它的精度準(zhǔn)確可靠，在外業(yè)放樣中的效率很高，并且僅僅需要一個(gè)人進(jìn)行操作，在降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，還可以減少野外砍伐量。

3 RTK技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用狀況

3.1 快速定位

在利用GPS接收器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以同時(shí)接收衛(wèi)星觀測(cè)的數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并且實(shí)時(shí)計(jì)算出三維坐標(biāo)，一般來(lái)說(shuō)，如果計(jì)算的結(jié)果的變化較穩(wěn)定，就是它的精度符合需要，這時(shí)便可以結(jié)束實(shí)時(shí)觀察。并且這種技術(shù)應(yīng)用在控制測(cè)量中，例如在進(jìn)行控制網(wǎng)加密時(shí)可以用到，如果利用傳統(tǒng)的測(cè)量方法，由于客觀因素的影響，當(dāng)自然環(huán)境較惡劣時(shí)，實(shí)施起來(lái)較為困難，所以利用RTK技術(shù)可以提高效率，利用其進(jìn)行單點(diǎn)定位僅僅需要五到十分鐘，并且隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，定位的時(shí)間還在進(jìn)一步的縮短中，在進(jìn)行公路測(cè)量時(shí)，完全可以代替過(guò)去傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行控制點(diǎn)加密等工作。

3.2 動(dòng)態(tài)定位

在進(jìn)行測(cè)量前，我們需要在控制點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)幾分鐘，然后流動(dòng)站結(jié)合基準(zhǔn)站再按照預(yù)定的采樣間隔自動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)，獲得觀測(cè)的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確定位采樣點(diǎn)的位置，當(dāng)前來(lái)說(shuō)，定位的精度可以達(dá)到cm單位，動(dòng)態(tài)的定位方法在公路的測(cè)量方面有著很好的應(yīng)用前景，在地形圖繪制，中樁測(cè)量等工作方面有很好的應(yīng)用，當(dāng)測(cè)量2～4 s時(shí)，精度便可以達(dá)到1～3 cm，并且這整個(gè)的過(guò)程不需要進(jìn)行通視，傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法不能與之相比。

4 結(jié)束語(yǔ)

RTK技術(shù)是GPS定位技術(shù)的新的發(fā)展和進(jìn)步，它具有所以GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并且除此之外，他還可以實(shí)時(shí)地獲得觀測(cè)的結(jié)果和精度，在很大程度上提高了工作效率，并且拓寬了GPS是應(yīng)用區(qū)域。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK技術(shù)在公路的測(cè)量中，對(duì)公路的測(cè)量方法和手段也有了轉(zhuǎn)變，提高了公路測(cè)量的精度和工作效率，對(duì)公路的測(cè)量和施工及養(yǎng)護(hù)都有巨大的推動(dòng)作用，并且擁有極大的發(fā)展前景，對(duì)我國(guó)的民眾和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有一定的促進(jìn)作用。

［1］ 許婭婭.全球定位系統(tǒng)(GPS)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)技術(shù)在公路勘測(cè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究［D］.長(zhǎng)安大學(xué)，2006.

［2］ 白君臣，朱榮偉.GPS技術(shù)相比全站儀等常規(guī)測(cè)量技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用［J］..經(jīng)營(yíng)管理者，2013，(22):372.

［3］ 董文忠，陳德勝，王曉明.GPS RTK技術(shù)在土地測(cè)繪中的應(yīng)用——以寧波市江北區(qū)為例［J］.浙江國(guó)土資源，2005，(10): 50－5.

U416.1

C

1008－3383(2015)10－0042－01

2015－03－25

楊承鳳(1986－)，女，貴州人，從事公路、橋梁測(cè)量控制方面。