GPS-RTK測量技術(shù)在測量工程中的應(yīng)用

韓承啟　廉根

摘要：GPS-RTK技術(shù)其實(shí)算是一種比較新穎的工程測量技術(shù)，就是因?yàn)樗倪^人之處在于穩(wěn)定性以及操作性強(qiáng)，才會被大量的工程技術(shù)人員推薦，加上在操作的過程中非常簡單，還有就是它的適用范圍也比較全面，這個是傳統(tǒng)測量無法做到的，通過GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行測量得到的結(jié)果會更準(zhǔn)確，結(jié)合一些專業(yè)的操作人員的操作技術(shù)，可以把它的有點(diǎn)發(fā)揮到極致。操作人員選擇合適的設(shè)備以及記錄測量的參數(shù)數(shù)據(jù)，再不斷的將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，可以最大化的減少外界因素影響測量結(jié)果。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK;測量技術(shù);測量工程

GPS-RTK測量技術(shù)作為GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)結(jié)合而成的實(shí)時定位技術(shù)，具有較高的測量效率及數(shù)據(jù)處理能力。GPS-RTK構(gòu)成部分為基準(zhǔn)站與流動站，其中基準(zhǔn)站的主要作用在于將觀測所得的衛(wèi)星數(shù)據(jù)連續(xù)發(fā)射出去。流動站則對基準(zhǔn)站與流動站載波相位觀測值所獲得的所在點(diǎn)坐標(biāo)、高程以及精度指標(biāo)予以實(shí)時差分處理。同時，該測量技術(shù)在周圍干擾影響較小的情況下，可在5s內(nèi)確定整周模糊度固定解，置信度可達(dá)到99%左右，在動態(tài)測量工作中，高程精度達(dá)到20mm+1PPm，平面精度能夠達(dá)到10mm+1PPm。與傳統(tǒng)GPS靜態(tài)測量相比，能夠顯著地提高測量定位效率，同時還具有高效性、高精度以及實(shí)時性等特點(diǎn)。測繪新技術(shù)的出現(xiàn)克服了傳統(tǒng)野外測量作業(yè)存在的問題及缺陷，符合當(dāng)前我國測繪市場的發(fā)展需求。GPS-RTK測量技術(shù)作為GPS新型測量技術(shù)的一種，顯著地提高了數(shù)據(jù)處理水平及測量效率，但也存在一定的誤差，如用戶接受設(shè)備誤差以及基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換站誤差等。

1 RTK技術(shù)簡介

1.1 RTK技術(shù)概述

實(shí)時動態(tài)（RTK）定位技術(shù)是以實(shí)時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法，將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機(jī)，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)的定位技術(shù)。RTK技術(shù)的發(fā)展是對GPS技術(shù)的重要補(bǔ)充及延伸，在交通規(guī)劃、能源勘探、地質(zhì)測量、城市建設(shè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。主要優(yōu)勢在于能夠?qū)Ρ挥^測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，能夠有效延長觀測時間，確保測量數(shù)據(jù)的詳實(shí)可靠。同時RTK技術(shù)的數(shù)據(jù)處理速度更快，遲滯性相比傳統(tǒng)測量技術(shù)更低，擁有更高的工作質(zhì)量和工作效率。

1.2 GPS-RTK技術(shù)作業(yè)原理分析

GPS-RTK系統(tǒng)主要由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)三大要素構(gòu)成。其作業(yè)原理為：最少使用兩臺接收機(jī)，一臺為基準(zhǔn)站，一臺為流動站，作業(yè)時各接收機(jī)同時作業(yè)，通過載波相位差分技術(shù)對兩個測站的載波相位數(shù)據(jù)同時進(jìn)行差分分析，從而獲得測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并確保定位精度達(dá)到厘米級。在具體運(yùn)行時，基準(zhǔn)站接收機(jī)假設(shè)在固定節(jié)點(diǎn)上，并借助所攜帶的系統(tǒng)獲得衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)，然后通過串行端口發(fā)射無線電，再由移動基準(zhǔn)站接收后，匯同移動基準(zhǔn)站所采集的本機(jī)原始數(shù)據(jù)，比對分析、統(tǒng)一處理后，求得兩個接收機(jī)間精確至厘米級的基線向量，從而在此基礎(chǔ)上根據(jù)固定基準(zhǔn)站已知的坐標(biāo)求得流動站坐標(biāo)。通常在RTK模式下進(jìn)行作業(yè)，基準(zhǔn)站借助數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)觀測值與自身坐標(biāo)信息的傳輸，流動站接收到相關(guān)信息后，結(jié)合自身所采集信息，在系統(tǒng)內(nèi)通過差分觀測計(jì)算方式實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時處理，其耗時往往不超過1秒，即使流動站處于移動狀態(tài)，也可以直接開機(jī)作業(yè)，在運(yùn)動狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)對周邊環(huán)境模糊度的搜索求解。

1.3優(yōu)越性

1.3.1實(shí)現(xiàn)高效率化測量

實(shí)測期間，借助GPS-RTK科學(xué)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高效化、精準(zhǔn)化信息測量，與借助全站儀開展測量相比較起來，借助GPS-RTK科學(xué)技術(shù)開展實(shí)測工作期間所需操作簡便，僅憑一人即可獨(dú)立將實(shí)測工作完成，無需大量人力投入，可實(shí)現(xiàn)高效率化測量。

1.3.2實(shí)現(xiàn)精度化測量定位

GPS-RTK科學(xué)技術(shù)實(shí)測期間可對于4000m半徑的范圍內(nèi)實(shí)施準(zhǔn)確測量，實(shí)際精準(zhǔn)度可達(dá)毫米級別，如此高精度化實(shí)測，可促使實(shí)測定位的信息數(shù)據(jù)能夠更為可靠與準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)精度化測量定位。

2提高測量工程中GPS-RTK應(yīng)用有效性的措施

2.1強(qiáng)化測量技術(shù)水平

因GPS-RTK測量技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有較大難度，因而一部分測量人員難以全面掌握相關(guān)技術(shù)，這就要求需加強(qiáng)測量人員技術(shù)培訓(xùn)工作，可以聘請一些業(yè)內(nèi)較為權(quán)威的技術(shù)人員與專家為測量人員開展培訓(xùn)，旨在進(jìn)一步提高測量人員對于GPS-RTK測量技術(shù)的掌握。培訓(xùn)過程中還包括研究與推廣新型的測量技術(shù)，從而確保測量人員能夠更好地掌握關(guān)于GPS-RTK測量技術(shù)的具體要點(diǎn)。除此之外，還要明確測量人員的具體職責(zé)，通過獎懲機(jī)制的建立來提高測量人員工作的積極性，充分發(fā)揮其主觀能動性。

2.2建立健全管理機(jī)制

第一，進(jìn)一步加強(qiáng)測量設(shè)備的管理工作，建立健全一個科學(xué)合理的設(shè)備使用管理制度。相關(guān)人員在使用設(shè)備前均需要對其進(jìn)行校準(zhǔn)，待設(shè)備負(fù)責(zé)人簽字后方可使用。設(shè)備應(yīng)用完畢后，需對其進(jìn)行必要的維修保養(yǎng)工作，并在第一時間將其歸還至負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)人需要對歸還的設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)檢查，如存在損壞及問題需及時進(jìn)行修理。第二，建立健全測量技術(shù)管理體系。對實(shí)際測量工作中存在的問題進(jìn)行及時的分析與總結(jié)，并針對問題開展深入研究，制定有針對性的措施來防止再次出現(xiàn)類似問題。

2.3設(shè)備管理

設(shè)備管理在測量工程開展過程中具有非常重要的作用。我國的工程具有現(xiàn)代化特點(diǎn)，因而需要充分地利用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，以此來不斷地提高GPS-RTK測量水平。相關(guān)人員還需要進(jìn)一步加強(qiáng)測量設(shè)備管理工作，通過制定科學(xué)完善的設(shè)備管理辦法及措施，構(gòu)建相關(guān)的管理體系來確保測量設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)高效的應(yīng)用，并針對存在的問題開展有針對性的措施予以解決。如設(shè)備人員在使用相關(guān)設(shè)備前，需要對其進(jìn)行仔細(xì)校對工作，測量工作完成后需要在第一時間進(jìn)行維護(hù)工作，一旦發(fā)現(xiàn)任何問題，均需要立刻對其開展維修。

3結(jié)語

綜上所訴，目前我們國家在工程測量工作中主要采用的就是GPS-RTK技術(shù)，和傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比較，這種技術(shù)的優(yōu)勢就在于它的精準(zhǔn)度高以及時效性強(qiáng)，同時又可以實(shí)時得到相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，可以更全面的保證建筑的安全性，加快工作效率的同時還能減少工作人員的勞動力，這種高效率、低成本的技術(shù)是值得工程師們?nèi)ネ茝V運(yùn)用的，GPS-RTK技術(shù)的出現(xiàn)，帶給測量工作一個質(zhì)的飛躍，為我們國家工程事業(yè)的發(fā)展也作出了重要的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]高宇.GPS-RTK在工程測量中應(yīng)用及其技術(shù)特點(diǎn)[J].居業(yè)，2018（3）：15-16.

（作者單位：天津市勘察院1天津市測繪院2）