GPS RTK技术在工程测量中的应用探讨

(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司， 内蒙古 呼和浩特 010000)

GPS RTK技术在工程测量中的应用探讨

王 昕

(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司， 内蒙古 呼和浩特 010000)

随着社会经济的蓬勃发展，各类工程建设的规模和数量不断扩大，对工程测量技术也提出了更高的要求。常规的工程测量方法深受作业条件和通视等因素的制约，无法适应新时代的测量要求，而GPS RTK技术具有精度高、测量时间短等优势，在各类工程测量中的应用越来越广泛，进一步推动了工程测量行业的发展。本文就对GPS RTK技术在工程测量中的应用进行分析和探讨。

GPS RTK技术；工程测量；应用

一、GPS RTK技术概述

GPS RTK技术主要可分为GPS技术和RTK技术这两部分，其中前者也称之为全球定位系统，该技术的实现是以载波相位观测值的应用为基础，可以为各类用户提供时间服务、速度和三维坐标；而后者为载波相位差分技术，是在GPS技术的基础上得以发展的新型技术，专门用于测量工作，具有精度高、测量时间短等优点，测量精度可达厘米级。将GPS RTK技术应用到静态相对定位测量作业中，可以控制测量多种高精度要求的测量作业，实时获取测量精度与定位结果，促进测量效率的提升[1]。通常GPS RTK技术的构成部分包括数据链、实时差分软件系统、流动站、基准站、GPS接收机等，下图1为其工作原理示意图。在测量作业中，基准点可选择点位精度较高控制点，将GPS接收机安装在基准站，连续观测卫星，借助数据链及时向流动站传输观测所获得的坐标信息与数据；流动站同时接受基准站数据和卫星信号，并利用软件系统进行平方及差分处理，进而获取流动站的精度和三维坐标，达到工程测量的目的。

图1：GPS RTK技术的工作原理示意图

二、GPS RTK技术在工程测量中的应用

（一）应用优势

相较于传统的工程测量技术，GPS RTK技术在现代工程测量中的应用具有明显的优势，具体表现为：①作业时间不限：该技术在工程测量中的应用，可以打破时空的限制，全天候作业，这是因为GPS技术具有全覆盖、全天候的特点，能在任何地点和任何时间连续观测。②测量精度高：该技术在工程测量中的应用关键就是具有较高的测量精度，这也是传统测量技术无法比拟的优势，如针对基线超过1000km和小于50km的工程测量，其定位精度分别达到1×10-8和1×10-6。③测量时间短：在GPS技术不断完善的趋势下，RTK技术的测量时间也有所缩短，如动态定位模式的测量只需几秒，静态定位模式的测量时间最长不超过20min[2]。④设备操作简单：GPS RTK接收机具有较高的自动化程度，设备操作朝着自动化和智能化的方向发展，观测人员在实际测量中只需进行基本的参数设定与操作，接收机能自动记录和观测。⑤测站间不需通视：传统的工程测量方式方法需做到测量站之间的通视，而GPS RTK技术不需对其进行明确要求，不用保证测站之间的通视。

（二）具体应用

1、矿山测量中的应用

当前RTK技术被广泛应用于诸多方面，如测量矿区地面控制、测绘矿区地形图、测量矿井联系、矿区建设、岩层变形观测、地表变形观测等。我国山区丘陵地区有许多矿区，但这些地区与国家和地方等级点的距离较远，只有加密控制点，才能使待测的工程保持在控制点范围内。对基准站进行选择时，应该选择RTK静态测量法，对相关控制点进行准确定位，确保控制点具有较高的精度。当然若矿区地形较为复杂，可利用RTK技术对地形碎部点进行测量，借助相关处理手段，结合采集的地形点坐标对地形图进行绘制[3]。另外，在地表变形观测中应用RTK技术，能够获取沉陷地的坐标，自动计算出塌陷的面积。

2、地形测量中的应用

一般地形测量控制多是采用静态测量的方式，如果是碎部点测量则选用RTK技术加以完成。在传统的地形图测量工作中，基本是将图根控制点建立在测区内，然后加上全站仪或经纬仪，但在测量技术快速发展的背景下，外业中开始使用全站仪、电子手薄、地物编码，采用大比例尺的测图软件。如在地形地貌测量中使用外业电子平板测图时，至少需要安排2～3人方可完成测站和碎部点的通视工作，而拼图时测量精度不达标，必须要进行外业返测工作。现代地形测量工作中应用RTK技术，只需一人即可完成测量工作，将仪器架设在待测的地形地貌碎部点，并输入特征编码，便可实时获取点位精度；然后利用专业软件接口，描绘出相应的地形图。总之，将RTK技术应用到地形测量中，可以简化测量操作流程，减轻人员工作量，促进测量工作效率的提高。

3、地籍测量和房产测量中的应用

地籍测量是指表述相应的地基管理信息，而房地产测量则是指对房屋用地的相关信息资料进行采集与表述。以往的地籍测量基本是利用经纬仪、测距仪、全站仪等工具，借助交会、测角、测距、极坐标等方式对地基要素进行测量与采集，但是这些需要保证测站点和待测点之间的通视，对视距长度具有一定要求，无法达到较高的测量效应[4]。现阶段，GPS RTK技术的应用范围愈加广泛，将其用于地籍图测绘和土地测量中，可以实时测绘相关界址点的位置，快速确定土地使用界的范围，对实际用地面积进行准确计算，达到厘米级的测量精度，获得准确的地籍图和房产图。GPS RTK技术在地籍和房地产测量工作中的应用，不会受到天气、地形、通视等因素的影响，网点布设控制较为快捷，观测时间短，有利于减少人力与时间的投入，实现良好的经济效益。

结束语：

综上所述，GPS RTK技术作为一种全新的测量技术，具有作业量少、测量效率高、测量精度高、操作简便、定位稳定、低成本等优势，在矿山测量、地形测量、地籍测量和房地产测量等工程测量中获得了广泛的应用。本文对GPS RTK技术的原理进行介绍，分析该技术在各类工程测量中的应用，证明其具备精度好、效率高、成本低等优势。随着科学技术的发展，相信GPS RTK技术在工程测量中的应用会更为广泛和普遍。

[1]刘发明. GPS RTK技术在工程测量中的应用浅析[J]. 中国地名,2013,11:58-59.

[2]黄燕明. GPS-RTK技术在工程测量中的应用研究[J]. 中国新技术新产品,2012,05:1-2.

[3]曹鸽,王玉柱. GPS、RTK、网络RTK技术在工程测量中的应用[J]. 北京测绘,2012,05:83-85.

[4]吴康. GPS RTK技术在水利工程测量中的应用研究[J]. 科技与企业,2014,18:130.

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