GS—RTK在工程测量中的应用及技术特点探究

张捷

【摘要】随着科学技术的不断发展，传统测绘技术在向着数字化测绘技术转化，工程测量领域也正经历这一场数字化变革，GPS-RTK技术就是这场变革中的急先锋。本文首先分析GPS-RTK技术特点，相较于传统的测量方法而言，从技术测量、地质勘探测量和地形测量者三个方面来分析GPS-RTK，以供参考。

【关键词】工程测量；GPS-RTK技术；技术特点

一、GPS-RTK技术系统介绍及其技术特点分析

（一）GPS-RTK技术系统的组成

在应用GPS-RTK的过程中可以分为三个部分，即数据链、流动站以及基准站。发送机、发送电台以及电源、电线都是基准站的组成部分；接收机、接收电台以及天线等是流动站的组成部分；应用软件则是分析数据，进行工程测量和实时动态差分的应用软件组成，在运用这项技术的时候有机的结合了全球定位系统和数据传输技术，基准站通过天线和发送电台来传输获得的数据，将其传输给流动站，并保证其准确性，接受台的信息由流动站来接受，并由流动站进行计算，得到精确的测量结果。

（二）GPS-RTK测量的作业流程

（1）收集控制资料。工程所需要的资料定位要以现有的工程资料为基础，定期检查高等级的已知控制点，保证准确的收集资料；

（2）基准站的设置。通常情况下，收集的已知控制点不能直接进行使用，将多个加密控制点设置在测区内是非常必要的，基准站的位置就是这些控制点，此外，将接收机安装在基准站上，并使其配备有效的参数；

（3）流动站的设置。流动站的建立GPS-RTK技术有效应用的必不可少的环节之一，在不同地区，其流动站的存在形式也多种多样，其中最重要的内容就是将GPS接收机安装在流动站上，以实现实时监测测量数据的目的；

（三）GPS-RTK测量的技术特点

（1）将GPS-RTK测量技术充分应用在工程测量的过程中，既可以对动态数据实时监测，同时也使工程测量更直观、更透明；

（2）测量时间短。在测量环境良好的情况下，三维坐标可以在短时间内计算出来，并保证一定的的准确度；

（3）全天候作业。在测量的过程中，GPS-RTK技术接收到的卫星信号是有数量限制的，最多只能是四颗，这就足以支持GPS-RTK技术全天候作业，测量数据的传输不会受到干扰和影响；

（4）自动化、简单化的操作流程在一定程度上提高了工作效率。GPS-RTK测量技术将会朝着智能化的方向发展，这就降低了观测人员的工作量，观测人员在观测的过程中只需要适当调整天线，并接通电源即可；

（5）GPS-RTK测量技术实施是否具备有效性，与地理位置的复杂程度没有关联。各基站互相独立，数据传输可以实现单独性，外界因素对其几乎没有干扰。

二、GPS-RTK在工程测量中的应用

2.1地形测量

① 利用 GPS-RTK测量技术的优点

在绘制大比例尺地形图时，若采用GPS-RTK测量技术，加密控制是无需进行的，这就有利于节省工作时间，当首级控制网建成之后，方可展开碎部测量工作，在已知控制点上或未知控制点上设置基准站均可，为采集数据作业提供了便利。在测量的过程中，多个流动站可以通过一个基站实现正常的作业，操作简捷，一个基站可以交由一个人来负责，只需要在沿线碎部点停留几秒就可以获得每点的高程和平面坐标。

② 传统测量方法的不足与缺陷

大比例尺地形图对于矿山规划设计和地质勘探过程中至关重要，这是其最基本的资料。地形图的质量在一定程度上决定了设计是否合理科学、勘探是否得以有序进行。在传统的测量方法当中，首当其冲的就是要建立控制网，其次加密控制点，然后布设土根点，再然后安置仪器，最后绘制大比例尺地形图。通常情况下需要的测量仪包括经纬仪、绘图板以及大平板仪等等，绘图依然会依赖高密度控制点，这无疑就使工作量和劳动强度大大增加，从而降低绘制速度和图表的精确度。

③ 具体应用

某测量单位在地质勘探的过程中，有效的应用了GPS-RTK测量技术，20台接收机被投入使用当中，1：5000全野外数字化地形测量570 km2只需要大约120天的时间就完工了，在地质勘查过程中，地形图的可靠性有助于推动地质勘查工作的顺利进行。

2.2地质勘探测量

① 利用 GPS-RTK测量技术的优点

地质勘探工程测量会随着GPS-RTK技术的运用而变得更加方便、简单，使测量精度大幅度提高，多个移动站的定位测量可以由一个基准站来实现，此外，可以有效地降低勘探线上的障碍物对测量的影响程度，可以灵活布置工程点定位、布设勘探网以及勘探线剖面测量等。

② 传统测量方法的不足与缺陷

在地质勘探工程测量中，传统的测量方法应用起来非常之麻烦，繁多的作业程序无疑会增加误差出现的可能性，增加了劳动强度，降低了测量进度、工作效率和测量成果的质量。

③ 具体应用

某单位在地质勘探工作中，充分运用了GPS-RTK测量技术，投入的接收机就有20台，所有的地形测量工作和控制测量工作在12个月内就全部完成了，总共完成钻孔放样4505个、勘探线剖面测量1583.7km以及钻孔定测4070个。

2.3技术测量

① GPS-RTK定位技术的特点

GPS-RTK定位技术可以全天候测量并保证其精确度比较高，并且测量站相互之间无需通视，这既节省了时间，也降低了资金成本的投入。因此，在各级平面控制网的建立过程中，传统测量方式基本上已经被 GPS-RTK定位技术取缔了。

② 利用GPS-RTK定位技术的优点

GPS-RTK定位技术在高程控制网的建立过程中也有着非常明显的特点，一般情况下，测区在低丘地区或平地地区，并且面积在以内，联测4～5个高精度的已知高程点即可。如果测区的面积超过，需要联测6～10个高精度的已知高程点，然后通过高程拟合的方法就可取得测区内所有控制点的高程。

③ 传统测量方法的不足与缺陷

在传统矿区控制测量的过程中，传统测量方法的应用要以相关等级控制点为基础，这其中需要的测量工具主要包括测边网、线型锁、测角网、导线网以及边角网等等，传统测量方法的缺陷也比较突出，时间、地形、天气等因素对其影响比较大，必须满足一定的条件，尤其是通视条件，在观测当中受到时间条件和气象条件的影响程度也比较大。在测量的有些点位，通视条件需要较高的观测点，而这往往需要投入大量的资金，或者在观测过程中需要将障碍物排除出去的话，时常会出现砍伐大量树木的现象。传统的测量方法费用较高、耗时较长，并且测量精度存在一定的误差等等，这些问题对地质勘查测量工作的顺利进行都产生不利的影响。

④具体应用

某地质勘查单位在勘查项目中，在三个旱季的时间（12月至次年5月）内完成了三等GPS-RTK控制测量2000 km2，四等GPS-RTK控制测量570 km2，一共布置了115个控制点，投入使用的接收机就有12台，共同工作了50天，且控制網的建立也比较高效快速，为接下来的工作奠定了基础。

结语：

综上所述，相较于其他的测量方式，GPS-RTK测量技术具有测量质量高、作业速度快等特点。可以预见，GPS-RTK势必会在今后的工程测量工作中被大范围的推广和运用，其优势也会更加突出，进而推动整个地质勘查工程测量的发展。

参考文献：

[1]孙登海.GPS-RTK在工程测量中应用及其技术特点[J].江西建材，2014，（10）.

[2]谭毅锋.GPS-RTK技术在工程测量中的应用[J].中国新技术新产品，2015，（08）.