GPS—RTK在工程測(cè)量中應(yīng)用及其技術(shù)特點(diǎn)

摘 要：隨著傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)向數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)轉(zhuǎn)化，工程測(cè)量領(lǐng)域也正經(jīng)歷這一場(chǎng)數(shù)字化變革。GPS-RTK技術(shù)就是這場(chǎng)變革中的急先鋒。該技術(shù)的出現(xiàn)、發(fā)展給工程測(cè)量帶來了前所未有的便利，能夠幫助測(cè)量人員進(jìn)行高精確度、高效率的測(cè)量。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)量；GPS-RTK技術(shù)；技術(shù)特點(diǎn)；應(yīng)用研究

一、GPS-RTK技術(shù)簡(jiǎn)介

（一）GPS-RTK技術(shù)系統(tǒng)的組成。GPS-RTK在應(yīng)用過程中包括三個(gè)部分基準(zhǔn)站、流動(dòng)站和數(shù)據(jù)鏈?；鶞?zhǔn)站包括發(fā)送機(jī)、發(fā)送電臺(tái)、電源、天線等；流動(dòng)站包括接收機(jī)、接收電臺(tái)、天線等；應(yīng)用軟件則是分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分和工程測(cè)量的應(yīng)用軟件組成。該技術(shù)在運(yùn)用的過程中是將數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和全球定位系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，基準(zhǔn)站將獲得的數(shù)據(jù)通過發(fā)送電臺(tái)和天線進(jìn)行傳輸，將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳送給流動(dòng)站，流動(dòng)站通過接受臺(tái)接受信息并精確計(jì)算，得出準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

（二）GPS-RTK測(cè)量的作業(yè)流程。（1）收集控制資料。根據(jù)已有的工程資料來確定工程所需的資料定位，并且要對(duì)高等級(jí)的已知控制點(diǎn)進(jìn)行定期檢查，從而確保收集資料的準(zhǔn)確性；（2）基準(zhǔn)站的設(shè)置。在大多數(shù)情況下不可以直接使用收集的已知控制點(diǎn)，因此要在測(cè)區(qū)內(nèi)設(shè)置多個(gè)加密控制點(diǎn)，將這些控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)站的位置。另外還要將接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站上，為其配備有效的參數(shù)；（3）流動(dòng)站的設(shè)置。在對(duì)GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用過程中要確保流動(dòng)站的建立，流動(dòng)站可以以多種形式存在，也可以在不同地區(qū)，主要是為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)，并且要在流動(dòng)站上安裝GPS接收機(jī)；（4）坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。在一般工程中，要選擇合適的獨(dú)立坐標(biāo)系，然而借助GPS所測(cè)的坐標(biāo)是wgs-84坐標(biāo)系，這一坐標(biāo)系不僅可以提供標(biāo)準(zhǔn)的參照體系，而且可以通過計(jì)算將坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為參數(shù)。如果該地區(qū)具有建立坐標(biāo)系的條件就可以通過多種方式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在求出坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)后，還可以通過RTK設(shè)備中的測(cè)量控制器準(zhǔn)確地計(jì)算出獨(dú)立坐標(biāo)；（5）流動(dòng)站測(cè)量定位。如果已經(jīng)將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為參數(shù)之后，此時(shí)就要實(shí)時(shí)測(cè)量工程項(xiàng)目，同時(shí)還要開展放樣工作。

（三）GPS-RTK測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)。（1）在工程測(cè)量過程中使用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)可以更為直觀透明，并且可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，還可以將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)做成三維實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)放樣，這樣就可以提高測(cè)量精度；（2）測(cè)量時(shí)間短，在具備良好的測(cè)量環(huán)境時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地計(jì)算出三維坐標(biāo)；（3）全天候作業(yè)。由于GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在測(cè)量時(shí)只要能接收到4顆衛(wèi)星信號(hào)，那么就可以全天候的持續(xù)工作，不會(huì)耽誤測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸；（4）簡(jiǎn)單的操作、較高的自動(dòng)化、提高了工作效率。GPS-RTK測(cè)量已經(jīng)開始向著智能化的方向發(fā)展，并且觀測(cè)人員只需調(diào)整天線，接通電源之后就可以進(jìn)行觀測(cè)；（5）無論地理位置如何復(fù)雜，都不會(huì)影響測(cè)量技術(shù)的實(shí)施。各基站之間都是相互獨(dú)立的，都可以單獨(dú)傳輸數(shù)據(jù)，不會(huì)受到外界因素的影響。

二、GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

（一）普通控制測(cè)量。將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用到普通控制測(cè)量中，可以連續(xù)測(cè)設(shè)加密控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并且也可以順利實(shí)現(xiàn)在局部地區(qū)使用全站儀來測(cè)量工程這一目的。

（二）數(shù)字化地形圖測(cè)量。運(yùn)用傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，測(cè)量數(shù)據(jù)也不準(zhǔn)確，但是數(shù)字化地形圖測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)就大大改變了這種狀況，可以減少測(cè)圖所需的控制點(diǎn)樹木，還可將單人坐標(biāo)數(shù)據(jù)直接輸入到數(shù)字化軟件中，從而可以通過數(shù)字化軟件直接成圖，這樣就大大節(jié)省了測(cè)量時(shí)間，也提高了測(cè)量精度。

（三）地籍測(cè)量。GPS-RTK技術(shù)可以對(duì)每一宗土地的權(quán)屬界址點(diǎn)的位置進(jìn)行測(cè)定，并且將處理完的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GPS系統(tǒng)中，從而可以在第一時(shí)間獲得地籍圖。如果某些地帶的GPS信號(hào)不穩(wěn)定，此時(shí)要充分使用測(cè)距儀等工具來開展測(cè)量工作。

（四）施工放樣測(cè)量。RTK隨機(jī)軟件中的放樣功能是多種多樣的，其中包括了施工放樣測(cè)量點(diǎn)、直線、曲線。事先將設(shè)計(jì)好的點(diǎn)、線路要素輸入到測(cè)量控制器中，然后自動(dòng)生成放樣點(diǎn)，確保整個(gè)放樣測(cè)量工作的順利完成。

（五）縱、橫斷面測(cè)量。在對(duì)道路和橋梁進(jìn)行測(cè)量時(shí)都會(huì)存在一個(gè)共性的問題，那就是存在縱橫斷面，傳統(tǒng)測(cè)量方法對(duì)這類縱橫斷面測(cè)量時(shí)存在諸多問題，需要事先對(duì)施工線路進(jìn)行放樣工作，然后設(shè)置放樣點(diǎn)，如果采用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)就不存在這些問題，只需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪就可以，大大提高的測(cè)量效率。

三、GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量應(yīng)用過程中的不足及解決措施探究

目前，由于GPS-RTK技術(shù)還存在著一些不足，受環(huán)境的影響較為嚴(yán)重，技術(shù)發(fā)展不夠到位，接收信號(hào)的能力不是很強(qiáng)，在接受數(shù)據(jù)的過程中容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)的流失，面對(duì)這些不足，我們要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決，不斷進(jìn)行創(chuàng)新研究，保障地質(zhì)工程測(cè)量工作的順利開展。

GPS-RTK系統(tǒng)在工作過程中受環(huán)境影響嚴(yán)重，在有太陽的中午，受電離層的干擾，在接收衛(wèi)星的數(shù)量和強(qiáng)度上都很低，影響測(cè)量結(jié)果。同時(shí)，在山區(qū)或者樹木比較密集的地區(qū)，信號(hào)強(qiáng)度不夠，可能會(huì)若有若無，采集、傳輸、分析數(shù)據(jù)的時(shí)間也比較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響測(cè)量質(zhì)量和測(cè)量進(jìn)程。在這種情況下，就需要在建設(shè)測(cè)量基地的時(shí)候，盡可能選擇比較開闊的地段，盡量減少環(huán)境對(duì)工作帶來的影響。

最后，由于GPS-RTK設(shè)備都是電氣設(shè)備，在使用過程中難免會(huì)出現(xiàn)電量不足甚至斷電的情況，這樣就會(huì)影響信號(hào)的接收和發(fā)射，導(dǎo)致測(cè)量的準(zhǔn)確度不夠。所以就要對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，盡量配備容量比較大的電池，或者使用外接電源、使用容量大的電瓶代替電池等方法，保障設(shè)備的電量。同時(shí)設(shè)置低電量報(bào)警系統(tǒng)，電量不足時(shí)，及時(shí)報(bào)警，由工作人員通過系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒓皶r(shí)更換電池，避免信息在傳輸過程中丟失。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫登海.GPS-RTK在工程測(cè)量中應(yīng)用及其技術(shù)特點(diǎn)[J].江西建材，2014（10）.

[2] 譚毅鋒.GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（08）.

作者簡(jiǎn)介：張顯祿，遼寧中航通工程勘測(cè)有限公司。