GPS—RTK测绘技术在工程勘测中的应用

潘荣彪+谢选绪

摘要：随着GPS技术的发展，GPS-RTK测绘技术在建筑、交通、水利等多个领域广泛应用，实践表明具有良好的效果。本文首先概述了GPS-RTK测绘技术的工作原理，然后介绍了在工程勘测中的应用，以及目前的实际应用范畴，以供参考。

关键词：GPS-RTK；测绘技术；工程勘测；应用

1、GPS-RTK测绘技术概述

GPS是全球定位系统，具有全天候、多方位、高精度的特点；RTK是实时动态卫星定位系统，由于采用了载波相位动态实时差分法，因此定位更加准确。GPS-RTK测绘技术主要包括三个部分，一是基准站，二是流动站，三是数据链[1]。应用原理是：RTK定位时，首先基准站接收机通过数据链，能够将观测到的卫星数据、用户输入信息传输到流动站接收机上；其次流动站获得信息，对载波相位观测值进行实时差分处理，从而得到基准站、流动站的基线向量，即ΔX、ΔY、ΔZ；然后将基线向量、基准站坐标结合在一起，得到每个点的WGS-84坐标；最后利用坐标转换参数，计算出每个点的坐标和高度，即（X，Y，H）。

2、GPS-RTK测绘技术在工程勘测中的应用

2.1 在控制测量中的应用。控制测量工作主要包括两类：一是局部加密控制，二是整体控制。局部加密控制测量时，要求测量一级导线，将其作为图根控制的依据；整体控制测量时，又要考虑到加密环节，因此必须投入大量人力、物力，从侧面上提高了经济成本。相比之下，如果采用GPS-RTK测绘技术，就能够省略繁琐的加密环节[2]。

2.2 在施工放样中的应用。施工放样是工程测绘的重要组成部分，常用于工程施工、地籍测量中。具体工作的开展，要求使用测量仪器，对已经设计完成的点位标记在实地中，目前采用的放样方法较多，例如距离交会法、经纬仪交会法等。实践表明，放样期间要求测量人员不断移动位置，以保证到达设计点位；而且测量过程必须满足通视要求，工作效率低。将GPS-RTK测绘技术应用在施工放样中，利用相关软件，只要明确需要放样的点位坐标，将其输入GPS移动端，就能够实时进行操作[3]。

2.3 在断面测量中的应用。断面测量工作中，如果遇到断面桩无方向点的情况，测量期间就必须使用较多的分站，导致测量时间延长。基于GPS-RTK测绘技术，能够结合接收机、手薄记录，采集断面后即可计算出三维坐标。一方面，提高了测量效率，解决了实际问题；另一方面节省了分站测量步骤，也不存在通视方向问题。如此，手薄会显示出实时断面图，有利于测量人员全面了解断面情况。

2.4 在碎部测量中的应用。传统的碎部测量工作，是以已知的图根控制点为依据，利用全站仪进行测量。其中，每测量一个点，就要输入相应的地物编码，经软件处理后形成图。如此测量，需要2-3人同时作业，而且要保证测站点和地物之间满足通视条件。GPS-RTK测绘技术的应用，设置基准站之后，仅需1人便可以开展测量活动，而且能对点位的坐标进行保存。

3、当前GPS-RTK测绘技术的实际应用范畴

3.1 公路工程。以市政公路工程为例，建设期间需要设计纵断面、横断面，因此离不开断面的测量，并且进行中桩放样。在这个过程中，技术人员首先设计出坐标线路，然后依据设计内容放样中桩，使用测量仪器进行抄平、断面测量等。传统的中桩放样技术，是使用全站仪，随着GPS-RTK测绘技术的出现和应用，取代了全站仪，优势包括两点：一是同时完成抄平、断面测量工作；二是能够加快测量速度，避免滞后于施工、出现测量和施工相脱节的现象[4]。

3.2 铁路工程。铁路工程建设期间，测量工作主要是实时勘测、测量放样两项重点内容，以地形图测量为例，应用GPS-RTK测绘技术，能够准确计算出基准站的三维坐标，辅助利用应用软件，即可得到相应的电子地图[5]。另外，放样施工时，计算和目标物之间的距离、角度，并辅助利用皮尺、水准仪等工具，就能够得到铁路的平面位置。

3.3 桩基工程。桩基础施工期间，使用全站仪开展测量工作比较常见，但是，面对施工地点多、时间短、工程量大的情况，应用全站仪难以满足施工需求。基于此，GPS-RTK测绘技术能够解决这个问题，只需要设置基准站、流动站的位置，通过相关软件的配合，就能够完成数据的采集、测量、放样。

3.4 矿业工程。对矿区进行变形监测，是保证施工安全的重要措施，然而在传统的测量技术中，应用期间会受到地形地势、障碍物的影响，不仅降低了测量结果的精度，而且延长了测量工作进程。在这种背景下，应用GPS-RTK的动态测量技术，能够减少外界不良因素的干扰，保证测量结果的准确性，从而满足变形监测要求[6]。

3.5 海运工程。为了满足人们的交通出行需求，我国的航海技术也在不断进步。以航迹测量为例，常规测量工作需要辅助利用测量船艇，不仅消耗大量的人力和物力资源，而且面对恶劣的水流状况时，增加了工作风险。GPS-RTK测绘技术的应用，一方面节省了人力、物力资源，提高了工作人员的安全性；另一方面保证了测量数据的准确性。基准站的设置，为测量工作的开展提供了合适了位置，测量期间指挥工作人员记录各项数据，然后对数据进行转换处理，即可得到航船的航迹。

4、案例分析

以某城市某区国土测绘工程为例，GPS-RTK技术的应用主要如下：第一，应用在城市测量、大地测量、水利和公路控制测量、电子线路控制测量中，测量工作操作简单，不仅缩短了测量时间，而且降低了测绘费用。第二，应用在地形图测量上，对需测地貌碎部点位的测量精度明显提高，而且缩短了测绘时间。第三，在用地测量方面，主要是土地使用界限、用地范围计算，GPS-RTK测绘技术的应用，能对用地界址点位的坐标进行实时动态测定，不仅提高了测绘工作效率，而且测绘精度明显提高。

结语：综上所述，GPS-RTK测绘技术因具有诸多优势，因此在工程勘测中的应用广泛。文中分别介绍了该技术在控制测量、施工放样、断面测量、碎部测量中的应用，总结了相关优势和注意事项。文章以公路、铁路、桩基、矿业、海运工程为例，阐述了GPS-RTK测绘技术的应用现状，希望为实际测量工作的开展提供一些参考借鉴。

参考文献

[1] 孙君.高速公路征地测量中GPS-RTK技術的运用[J].价值工程，2014，（27）：232-233.

[2] 夏龙.GPS-RTK技术在水库水下地形测量中的应用[J].价值工程，2013，（35）：212-212，213.