GPS RTK技术在工程测量中的应用分析

宋霜霜

辽宁城市建设职业技术学院

GPS RTK技术在工程测量中的应用分析

宋霜霜

辽宁城市建设职业技术学院

伴随我国经济的快速发展，我国各类工程建设不论是在数量，还是在规模上都表现出持续的增长与扩大，对相关工程测量技术的要求也是越来越高，由于常规工程测量方法受横向通视、作业条件等的限制，越来越不适应新的工程测量要求，不但测量作业强度大，最重要的是精度和效率低下，无形中延长了施工周期，也严得影响到工程的施工质量；为此，改进现有工程测量技术，引入与应用更为新型的工程测量技术迫在眉捷。

GPS RTK；工程测量；应用；精度高

1、GPS RTK技术概述

GPS RTK技术主要分为两部分，一部分是GPS技术，即全球定位系统，其技术系统基础是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统，发展至今，已经能够为各类用户提供三维坐标、速度和时间服务。而RTK技术，是基于GPS技术发展起来的一种新的、专门用于测量的技术方法，由于具有测量时间短、精度高等优点，而被越来越多的应用于工程测量中。

1.1 GPS RTK技术的基本定位原理

RTK技术，其中文名称为载波相位差分技术，它是通过实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法。具体分类主要有两种，第一种是修正法，该种方法是在对基准站载波相位值进行修正后发送给流动站，修正基准站载波相位值的目的是改正流动站之前接收到的载波相位，然后再由流动站完成最终的坐标求解；第二种是差分法，即先求解起始相位差整周模糊度，然后再进行实时差分。

1.2 GPS RTK技术的主要测量模式

1.2.1 静态定位模式

就静态定位模式而言，在使用GPS RTK技术进行测量过程中，要求每一个流动站接收机都是“静止观测”；即在进行具体观测时，流动站既接收基准站数据，也同时接收卫星观测数据，然后实时解算整周未知数及流动站的三维空间坐标数据，如果解算数据稳定，并且满足测量精度要求，可以随时结束观测。该定位模式较多的用于工程控制测量中，比如控制网加密工作；随着RTK技术的不断发展完善，甚至可以用来代替传统工程测量设备全站仪。

1.2.2 动态定位模式

就动态定位模式而言，需要测量前在某一控制点上静止观测一段时间，时间视仪器性能可能数分钟，也可能数秒钟，这一过程我们称为“初始化”；在完成初始化工作后，流动站就可以按着之前的采样间隔设定来自动观测，同时结合基准站进行观测数据同步，就可以实时解算出采样点的三维空间坐标位置。

2、GPS RTK技术的工程测量应用优点

与传统工程测量技术相比，现代工程测量中GPS RTK技术的应用，主要有以下优点：

2.1 测量时间短

随着GPS技术的不断改进、完善，基于GPS的RTK技术测量时间也是在不断缩短；静态定位模式的最长测量时间不超过20分钟，动态定位模的测量时间则只需几秒。

2.2 测量精度高

测量精度高是GPS RTK技术成功应用于现代工程测量的关键，其精度要远远的高于传统测量技术；对于基线小于50km的工程测量，其定位精度可达1×10-6，对于基线大于1000km的工程测量，其定位精度可达1×10-8。

2.3 测站间无需通视

传统工程测量方式、方法一般都要求测量站之间的通视，而对于GPS RTK技术来说，其已经不做明确要求，即使用GPS RTK技术进行工程测量时不需要保证测站间通视，可据需要确定点位。

2.4 设备操作简单

与传统测量设备相比，GPS RTK接收机的自动化程度得到了大幅提高，设备操作更趋智能化，测量过程中观测人员只需进行基本的操作和参数设定，就可由接收机自动观测、记录。

2.5 作业时间不限

基于GPS RTK技术的工程测量彻底摆脱了时间限制，可以全天候作业，这主要是基于GPS技术的全天候、全覆盖，因此可以在任何时间、任何地点连续观测且不受天气影响。

3、GPS RTK技术在工程测量中的应用

3.1 GPS RTK技术在工程控制测量中的应用

对于高精度的控制测量，可以采用GPS RTK静态定位测量方法，而对于精度要求不是很高和图根控制测量，可以考虑采用动态定位测量方法。但是如果要使用GPS RTK技术作测区控制测量，为了能够有效保证测量精度，可以尝试选择以下两种方法；第一种，使用同一基准站对所有点位测量两次，并比较点位两次测量的差值；第二种，使用两个不同基准站对所有点位测量一次，并比较点位两次测量的差值。

3.2 GPS RTK技术在工程碎部测量中的应用

如果使用GPS RTK技术来测图，可以不布设专门的控制点，这就彻底改变了传统测量方法中的“先控制、再测图”做法，而是只需要事先规定一定数量的基准点，就可以准确、高效测量出地形点、地物点的三维坐标。另外，传统测量方法可能需要2到3人的操作，RTK技术则只需要1人就可以完成，在输入点号、三维坐标值后应用专门数字化软件就可以生成所需比例尺的地形图，大大提高测量精度与效率

结束语：

在我国现在对工程测绘工作中可以清楚的看出，现在使用的工程测绘方法大多数是GPS测量技术，这项技术不仅具有精度高和速度快特点，还有操作比较简便的特点。这就从很大的程度上决定了这项技术在各种工程测绘中应用的范围会越来越广。通过采用GPS测量技术，可以有效改进在以往测量技术中存在的问题，这就需要相应的施工人员对这项技术的发展有高度的重视。但是在研究过程中发现这项技术还存在时效性需要进一步提高、信息处理速度需要进一步提升、数据处理方式需要进一步改进等问题。需要不断对GPS测量技术进行改进和提高，进一步提高GPS测量技术的发展

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