淺析GPS RTK技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

■王祖順

（青海省第二測繪院青海西寧810001）

淺析GPS RTK技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

■王祖順

（青海省第二測繪院青海西寧810001）

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的提升，在工程測量方面采用的技術(shù)也得到了相應(yīng)的完善和提升，其中GPS RTK技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，大大的彌補(bǔ)了原有的測量時(shí)間，提高了測量的效率，精準(zhǔn)度也得到了加強(qiáng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文針對GPS RTK技術(shù)的原理、特點(diǎn)進(jìn)行闡釋，并分析GPS RTK技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用。

GPS RTK 技術(shù) 測繪工程 應(yīng)用

0　引言

現(xiàn)階段，我國工程項(xiàng)目開發(fā)呈現(xiàn)繁榮的發(fā)展階段，工程項(xiàng)目的質(zhì)量檢測離不開測繪技術(shù)的有效把控，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y繪技術(shù)能夠更好的確保工程質(zhì)量，為工程企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。通常一般常規(guī)的測量設(shè)備在測量過程中往往會受到作業(yè)條件的限制，不僅作業(yè)時(shí)間長、難度大，而且在精準(zhǔn)度上也無法達(dá)到滿意的標(biāo)準(zhǔn)，很容易拖延設(shè)計(jì)周期。對此，將GPS RTK技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用，利用全球定位系統(tǒng)，隨時(shí)測量任意點(diǎn)的三維坐標(biāo)，徹底擺脫了測量條件的局限性，大大提升了工程測繪的效率。

1　GPS RTK技術(shù)的原理及特點(diǎn)

現(xiàn)階段，由于GPS RTK技術(shù)突破了傳統(tǒng)工程測繪的弊端，不受惡劣環(huán)境的限制，以其獨(dú)有的測繪優(yōu)勢，成為了山區(qū)公路測量的一次根本性的技術(shù)革命和發(fā)展。GPS RTK技術(shù)就是GPS技術(shù)和RTK技術(shù)的結(jié)合，通過GPS全球定位系統(tǒng)進(jìn)行測量的實(shí)時(shí)定位，通過RTK載波相位差分技術(shù)進(jìn)行定位高精度的控制測量，大大提高了工作效率、縮短工期、降低成本,。

1.1GPS RTK技術(shù)的工作原理

在采用GPS RTK技術(shù)測量時(shí)，主要需要設(shè)備有一臺基準(zhǔn)站、一臺或多臺移動站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈，然后將基準(zhǔn)站與GPS接收機(jī)相連接，通過GPS觀測可見衛(wèi)星，然后將數(shù)據(jù)和觀測站坐標(biāo)信息傳輸?shù)搅鲃诱?，流動站接受到的GPS信息傳送到基準(zhǔn)站，在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，最后在移動站上根據(jù)相對定位原理，實(shí)時(shí)解算出流動站的三維坐標(biāo)及其精度。但是，GPS-RTK測量精度易受到衛(wèi)星數(shù)目及分布、控制點(diǎn)點(diǎn)位分布的均勻程度、信號受遮擋等影響，導(dǎo)致精度超出儀器誤差標(biāo)稱值的范圍，無法實(shí)現(xiàn)正常測量。測量時(shí)需要保證在可用衛(wèi)星為5顆基礎(chǔ)上，測量點(diǎn)位距基準(zhǔn)站距離在6km范圍以內(nèi)。

1.2GPS RTK技術(shù)的特點(diǎn)

GPS RTK技術(shù)對山區(qū)復(fù)雜地形條件下的公路工程測量有著其較高的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）測繪的時(shí)間縮短，隨著公路工程的增多，工作效率的高要求是工程企業(yè)的必要之選，利用GPS RTK技術(shù)在進(jìn)行動態(tài)相對定位時(shí)，可以在5秒之內(nèi)進(jìn)行測量；如果進(jìn)行靜態(tài)相對定位時(shí)，只需要20分鐘左右，大大提高了工程測量的效率。

（2）測繪的精準(zhǔn)度增強(qiáng)，GPS RTK技術(shù)較之傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，在平面上來說，精度可達(dá)1cm+1ppm，在高程上來說，精度可達(dá)2cm+1ppm。

（3）測繪的自動化程度高，利用GPS RTK技術(shù)測繪可以節(jié)省人力成本的支出，整體自動化的操作測量可以全天候的作業(yè)，操作上也是程序簡單，智能化測繪極強(qiáng)，而且還不受天氣的影響。

2　GPS RTK技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用

2.1工程概況

本文選取青海某平阿高速公路為例，該路段以深路塹的形式通過，路中線的最大挖深約20m，線路右側(cè)邊坡最高約30m，邊坡屬于中低山侵蝕地貌，邊坡所在的坡體走向近東西向，坡體后部先對平緩，自然坡度約10～20°，前部較陡，自然坡度為30～40°，破面總體走向近東西向。

2.2測量儀器

RTK所用儀器為Trimble5700-RTK，儀器實(shí)時(shí)動態(tài)標(biāo)稱精度水平為：10mm+2D×10-6，垂直為：20mm+2D×10-6；快速靜態(tài)標(biāo)稱精度:水平、垂直均為：10mm+2D×10-6；D表示測量基線的距離。

2.3GPS RTK技術(shù)控制測量

在青海某平阿高速公路工程建設(shè)和管理中，以工程控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，采用GPS RTK技術(shù)定位方法建立工程控制網(wǎng)，為了提高作業(yè)精度，我們可以采用一個(gè)基準(zhǔn)站測量所有點(diǎn)位兩次，然后比較測量后兩次的差值，還可以用兩個(gè)不同的基準(zhǔn)站對所有的點(diǎn)位進(jìn)行測量，然后再比較兩個(gè)基準(zhǔn)站所測結(jié)果的差值。

在布設(shè)測區(qū)控制網(wǎng)時(shí)，需要注意的是測繪重點(diǎn)在于要把握好RTK測量精度與基準(zhǔn)站點(diǎn)位關(guān)系，為了更好的滿足點(diǎn)位距基準(zhǔn)站距離在6km以內(nèi)即可，通常我們在布點(diǎn)的點(diǎn)位分布是否均勻、是否有遮擋物影響信號等因素都會造成儀表出現(xiàn)測繪誤差，所以我們在青海某平阿高速公路工程中應(yīng)選擇在PDOP<5、可用衛(wèi)星為5顆以上的情況下進(jìn)行觀測,同時(shí)應(yīng)保證測量點(diǎn)位距基準(zhǔn)站距離在6km范圍以內(nèi)，可以滿足1:500及更小比例尺的地形測量精度的要求。在高差起伏較大的山區(qū)，由于GPS衛(wèi)星信號被阻擋機(jī)會較多，信號強(qiáng)度低，因此控制點(diǎn)的間距根據(jù)實(shí)際需要應(yīng)盡量控制在2km以內(nèi)。當(dāng)使用GPS測量會出現(xiàn)盲區(qū)，且GPS的初始化時(shí)間長，這個(gè)時(shí)候需要RTK增補(bǔ)圖根導(dǎo)線點(diǎn)，配合全站儀測量碎部點(diǎn)的方法來快速完成測量。

采用RTK技術(shù)進(jìn)行放樣，標(biāo)定點(diǎn)位，是坐標(biāo)的直接標(biāo)定，不象常規(guī)放樣那樣，需要后視方向、用解析法標(biāo)定，因而簡捷易行。

3　結(jié)語

通過以上對GPS RTK技術(shù)的系統(tǒng)闡述，可以看出GPS RTK技術(shù)在工程測量中的重要作用，以其實(shí)時(shí)動態(tài)定位技術(shù)，利用2臺或者2臺以上的GPS接收機(jī)同時(shí)進(jìn)行全球定位系統(tǒng)進(jìn)行測繪，可以實(shí)現(xiàn)全天候的精準(zhǔn)測量，大大減輕了工程測繪的成本付出，提高測量的工作效率，同時(shí)對于較為惡劣的環(huán)境而言，GPS RTK測繪工程技術(shù)也不會受到任何影響，在測量工程中其應(yīng)用前景將不可限量。

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P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-209-1