GPS RTK技术在土建工程测量中的应用实践

（陕西交通职业技术学院 陕西西安710014）

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GPS是目前应用较为广泛的卫星导航与定位系统，其主要以卫星为基础来实施导航，具有全能、全球、全天候、连续和实时等特点，在目前导航、测量中发挥着重要作用。本文就对GPS的基本测量原理及在工程控制测量中的应用进行了分析，为后期施工提供参考。

GPS土建工程测量导航

0 前言

随着我国信息化的提高及通信技术的发展，为实现电子商务、数字城市、数字城市的发展，实时地理空间数据采集显得尤为重要。专业卫星定位系统的发展为实现对空间数据的监测提供了有效的支持。而GPS RTK测绘技术在测绘领域内属于较为先进的定位技术，已逐渐替代传统测绘技术，在测绘领域得到了较好发展。本文就GPS RTK测量技术在目前测绘行业中的应用进行了分析，为工程测绘提供了强有力的技术支持。

1 关于GPS RTK测绘技术的测量原理分析

1.1 GPS RTK测量原理

GPS-RTK测量技术是一种以载波相位观测量为基础的GPS测量技术,是GPS测量技术在实际工程使用中的新兴应用。该技术可在野外测量中得到广泛应用，测量精度较高，一般可达到厘米级。关于该技术其基本流程是在基准站设置GPS接收机,对GPS卫星实施连续观测,并将观测数据通过无线电传输设备发送给观测站；而在用户站可通过无线电接收设备,接收基准站传输的数据,并实时将观测数据通过一系列传输数据通过技术手段转化为三维坐标，以实现对工程位置的准确定位。

1.2 GPS RTK测绘技术优点分析

关于上述对GPS RTK技术测量原理的分析可发现，该技术具有作业效率高的特点；即在一般地形地势下，采用GPS RTK设站可测量半径长达4km的测量范围，可减少传统测量所需控制点数量和测量仪器的周转次数，同时人员使用相对较少，一般情况下仅需一人即可操作，作业速度快，劳动强度低，提高了效率。其次，该技术定位精度高，数据安全可靠，通常，GPS RTK技术的平面及高程精度能达厘米级。其三，一定程度上降低了作业条件要求；如与传统测量相比，GPS RTK技术受能见度、气候、季节及空间障碍物等因素的影响较小，对于由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，GPS RTK均可实现快速测量。最后，该类技术自动化、集成化程度高，测绘功能强大，大大减少了人为误差，不仅提高了工程测量精度，也弥补了传统测试技术的不足，还提高了测绘效率。

2 GPS-RTK技术在土建工程测量中的应用分析

2.1 GPS-RTK技术在工程控制网建立中的应用

目前，我国大多城市布设的导线主要集中在地面上，但随着这几年我国城市建设规模的逐步扩大及使用频率逐渐增多，地面导线多受到一定程度的破坏。因此，工程测量精度和进度在一定程度上会由于工程控制网的损坏而受到限制。即在使用GPS静态测量技术时不能实时确认定位精度，返测情况较多。在这种情况下，使用GPS-RTK技术所构建的工程控制网可实现较好的效果。

2.2 GPS-RTK技术在土建规划放样中的应用

所谓放样，即利用仪器将设计好的点位标定在实地上，以便后期施工测量需要。在传统方法中，测量方法如全站仪边角放样、经纬仪交会放样等，存在多次移动目标的缺点，因此完成该类工作一般需要3个人才可实现，如果地形较为复杂，障碍物物较多，则很难实现直接测量，同时还会带来多次测量而产生的较大误差，而在使用采用GPS-RTK技术可解决上述问题，但采用该技术进行测量时，应保证控制点具有足够的精度。

2.3 GPS-RTK技术在绘制地形图中的应用

在采用传统方式实现地形图的绘制，往往先需在测区构建图根控制点，之后应在控制点上安放经纬仪和全站仪，测量过程相对较为复杂，且存在多次操作的误差。如今，由于设备的更新已逐步解决上述问题。如采用GPS-RTK技术，工作人员只需将测量仪器放于测点一定时间，即可实现对点位坐标的测量且精度较高。同时，当测区数据测量结束以后，采用专用软件即可实现对地形图的输出，可大量节约作业人员工作时间，降低工作难度，提高工作效率。

2.4 GPS-RTK技术在土石方量计算中的应用

土建工程中，土石方量的计算在工程造价中占据重要的位置。而使用GPS-RTK技术可以实现与地面线的自动衔接，以方便通过断面来计算土石方的量。但在野外工作时可直接使用采集到的数据进行土石方量的计算，不必测量现场情况，可在一定程度上减少工作强度，提升工作效率。

3 GPS-RTK技术在土建工程中的应用实践举例

某市一建筑工程在进行地形测量中，选取RTK技术来代替常规导线测量。基准站设置在测区中部的测量控制点上，与已知点距离相差3～4km之间。为提高待测点观测精度，GPS天线用对中器对中，观测时间应大于60s，采用不同时间段进行多次观测取平均值；精度误差控制在±1.5厘米，高程误差±2.0厘米，准确记录数据。通过相同点几次RTK观测值坐标对比可发现，相同点RTK观测值坐标较差最大仅为2.4cm，最小为0.1mm，可见其准确性。因此，从误差分析可看出，使用RTK技术能满足城市测量规范点位误差小于5cm的要求，满足实际工程测量需要。

4 结论

GPS-RTK技术是目前应用于工程测量当中的最新技术，其测量精度高，速度快，并可避免由于地形、气象等因素的限制而使得测量受限的问题，在实际使用中具有较高的应用价值。本文就关于GPS-RTK技术的测量原理及优点进行了简单的分析，并对其在实际土建工程中的应用进行了说明，并通过举例对其测量精度进行了探讨与验证，为后期该类技术的应用提供有效的技术支持。

[1]原宜坤，汪洋.浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用 [J].山西建筑,2007(32).

[2]佘俊.浅谈GPS RTK技术在工程测量中的应用 [J].城市建设理论研究（电子版）, 2012(4).

[3]石兴玲.浅谈GPS-RTK技术在工程测量中的应用 [J].城市建设理论研究（电子版）, 2011(23).

GPS RTK技术在土建工程测量中的应用实践

■朱君俊

P2[文献码]A

1000-405X（2016）-10-212-1