GPS-RTK在常規(guī)控制測量中的精度及可靠性分析

張鑫

【摘?要】RTK是一種新型的GPS測量方法，它基于GPS定位系統(tǒng)開展測量工作，具有定位精確度高，操作簡單，無需通視等各種優(yōu)點。在常規(guī)控制測量工作中，RTK技術(shù)的精度和可靠性受到了各種因素的影響。因此本文主要分析技術(shù)的精度和可靠性，提出幾點加強措施，精確地獲取測量工程中的各項數(shù)據(jù)，推動RTK技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】rtk技術(shù);常規(guī)控制測量;精度

近些年來，我國的各種項目都應(yīng)用了RTK這一測量技術(shù)，取得了良好的效果，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，RTK技術(shù)的性能更為優(yōu)良，精度控制在cm范圍之內(nèi)，能夠替代常規(guī)控制測量中的部分工作，現(xiàn)如今，已經(jīng)應(yīng)用于地形測量、工程測量、航攝測量等多個領(lǐng)域中，充分發(fā)揮了GPS技術(shù)的優(yōu)勢。

1.GPS-RTK技術(shù)的工作原理

RTK技術(shù)指的是載波相位動態(tài)實時分差，它主要包括GPS接收設(shè)備，控制器，電臺，電源設(shè)備等等。它不僅實現(xiàn)了實時靜態(tài)測量，同時還能開展實時動態(tài)測量，確保數(shù)據(jù)的實時更新。RTK技術(shù)的精準(zhǔn)度更高，將誤差控制在厘米以內(nèi)。在實際的測量工作中，通過基準(zhǔn)站無線電的接收設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸接收機，接收這些數(shù)據(jù)信息，然后利用GPS技術(shù)進(jìn)行實時測量，利用其中的軟件系統(tǒng)等處理差分?jǐn)?shù)據(jù)值，然后轉(zhuǎn)換參數(shù)坐標(biāo)，得出xyz數(shù)值完成控制點的測量。

2.GPS-RTK技術(shù)的精度及可靠性分析

2.1GPS-RTK測量精度、可靠性與遮擋物影響的相關(guān)性

在實際的測量工作中，測量現(xiàn)場不可避免地出現(xiàn)了各種障礙物，還有可能存在一些干擾的信號。GPS-RTK技術(shù)很容易受到障礙物的影響，在衛(wèi)星信息的傳輸接收的過程中，干擾信號或遮擋物對信號質(zhì)量產(chǎn)生了一定的影響，測點位移發(fā)生了較大的變化，精度會有所降低，影響了GPS-RTK的可靠性。

2.2GPS-RTK測量精度、可靠性與衛(wèi)星分布相關(guān)性

GPS-RTK技術(shù)的核心為數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，主要依靠于衛(wèi)星傳輸。在實際的應(yīng)用中，GPS-RTK技術(shù)在4顆以上衛(wèi)星可以正常的運行，測量可靠性和精度復(fù)合儀器標(biāo)稱精度，當(dāng)衛(wèi)星的接受數(shù)目達(dá)到6～9顆時，精度標(biāo)差并不會出現(xiàn)太大的變化。而當(dāng)衛(wèi)星接收數(shù)目為5顆時，標(biāo)差會明顯的改變。由此可見，GPS-RTK技術(shù)的可靠性和精度和衛(wèi)星的分布性呈相關(guān)性。

2.3RTK測量精度與基準(zhǔn)站點位相關(guān)性

在實際的應(yīng)用中，基準(zhǔn)站的點位也會對GPS-RTK可以測量的精度產(chǎn)生一定的影響，首先是測點和基準(zhǔn)站的距離，小于6km時測量精度不會發(fā)生太大的變化。兩點距離超過6km會影響到數(shù)據(jù)的精確性。其次是兩點之間的高差，在實際的工作中，高差的控制發(fā)揮了十分重要的作用。需要將其控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，才可開展正常的測量工作，確保數(shù)據(jù)的精確性。此外如果兩點之間存在障礙物，那么GPS-RTK技術(shù)無法在此處進(jìn)行測量。

3.GPS-RTK技術(shù)在高速鐵路測量中的具體應(yīng)用

3.1地形圖測量

確定了控制點之后需要利用RTK技術(shù)測量獲取數(shù)據(jù)信息，然后繪制數(shù)據(jù)地形圖。在傳統(tǒng)的常規(guī)控制測量工作中，前期的規(guī)劃工作一般在帶狀地形圖上進(jìn)行。因此對于地形圖的要求極高，需要測量人員確保地形圖的可靠性，準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢性，便于設(shè)計人員合理地設(shè)計施工方案，優(yōu)化路線的設(shè)計工作。利用控制點確定施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境和地形地貌，確定碎部點的三維數(shù)據(jù)。然后實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，確定該位置的特征信息和屬性信息，再由專業(yè)人員根據(jù)數(shù)據(jù)繪制數(shù)字地形圖，為工程的順利開展做好充足的準(zhǔn)備。

3.2工程放樣

在放樣工作中，需要測繪人員根據(jù)設(shè)計方案和GPS程序，計算中線數(shù)據(jù)確定放樣點位。在這個過程中，應(yīng)用RTK技術(shù)能夠保障中線點誤差不會積累，提高放樣的效率。在放樣工作中首先要輸入各控制點的樁號，然后輸入起點和終點的方位，角直線距離，曲線距離，半徑距離等等，GPS系統(tǒng)會自動處理這些數(shù)據(jù)，完成放樣工作。

3.3控制點復(fù)測

在開展控制點復(fù)測工作時，一般采用的是靜態(tài)網(wǎng)。在測量區(qū)域內(nèi)建立相應(yīng)的控制點，應(yīng)用RTK技術(shù)實施測量?？赡軠y量工作的現(xiàn)場地理環(huán)境十分復(fù)雜，在初期測量工作中，全站儀的應(yīng)用會受到一定的阻礙，難以保障其測量的精確度。因此在后續(xù)的測量工作中，利用了RTK技術(shù)進(jìn)行復(fù)測，確?？刂泣c測量數(shù)據(jù)的精確性，提高工程測繪的質(zhì)量。首先利用靜態(tài)定位模式觀測控制點，然后利用接收機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和轉(zhuǎn)化，利用邊聯(lián)式復(fù)測線路首級控制網(wǎng)對終點和起點進(jìn)行復(fù)測，為工程單位提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，減少存在的誤差。

4.提升GPS-RTK技術(shù)的精度及可靠性的措施

4.1合理布控控制點

為了提升GPS-RTK技術(shù)的精度和可靠性，在實際的應(yīng)用中首先需要合理地分布控制點。做好這一工作，才能確保測量工作的順利進(jìn)行?？梢圆捎孟鄳?yīng)的技術(shù)對控制點進(jìn)行測試工作確定控制點的合理性。并控制每個區(qū)域內(nèi)控制點的數(shù)量，通常相鄰的控制點之間距離應(yīng)小于工作半徑的2/3，如果測量的區(qū)域內(nèi)地理環(huán)境十分復(fù)雜，還需要適當(dāng)?shù)卦黾涌刂泣c的數(shù)量，做好前期測量的準(zhǔn)備工作，提高測量數(shù)據(jù)的精確度。

4.2合理選擇基準(zhǔn)站的位置

合理地選擇基準(zhǔn)站的位置，確保測點和基準(zhǔn)站兩點之間的距離符合相關(guān)要求，減少影響因素才能提高測量的精度和可靠性。首先，選擇基準(zhǔn)站應(yīng)當(dāng)盡量避免大面積的平靜水域，草地，植被，灌木叢等，能夠很好地吸收信號能量，是十分理想的基準(zhǔn)站位置。當(dāng)然也可以選擇一些粗糙不平的地面。其次，應(yīng)當(dāng)盡可能避免高層建筑物的遮擋。此外，為了避免反射信號從天線抑制板上方進(jìn)入天線，產(chǎn)生一定的影響，因此基準(zhǔn)站的選擇不宜選擇在山谷，盆地等地的位置。

4.3重視復(fù)測結(jié)果

在實際的作業(yè)中，為了確保控制點的精確性，需要做好對控制點位的復(fù)測工作。PTK技術(shù)雖然具有實時快捷等各種優(yōu)勢，但是由于作業(yè)中缺乏檢核條件，也可能存在個別的誤差情況。因此需要測量人員，重視復(fù)測結(jié)果，做好對控制點的復(fù)測工作統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行對比分析，減小誤差，獲得更為精確的數(shù)據(jù)。

5.結(jié)語

總而言之，在測量工作中應(yīng)用RTK這一測量技術(shù)實現(xiàn)測量的精確性，獲取實時數(shù)據(jù)，做好工程放樣工作，提高測量的質(zhì)量和效率。但是也會受到衛(wèi)星分布遮擋物基準(zhǔn)站位置等各種因素的影響，造成一定的誤差，因此在實際的工作中需要做好控制點位的合理設(shè)計工作，優(yōu)化基準(zhǔn)站等位置，選擇并做好復(fù)測工作，減少誤差，提高測量工作的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王強.GPS-RTK在常規(guī)工程測量中的應(yīng)用精度與可靠性[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2017，（10）：200-201.

（作者單位：青海省有色第一地質(zhì)勘查院）