浅析GPS\RTK技术在工程测量中的应用

摘要：随着科学技术的不断完善与进步，GPS、RTK技术被广泛应用于工程测量中，从而提高测量的准确性以及其施工质量。本文就针对GPS、RTK技术进行分析研究。

关键词：工程测量；GPS、RTK技术；科学技术

中图分类号：TB22文献标识码： A

引言

随着科技的进步与现代测量技术的发展，GPS技术和RTK技术已经取代传统的测量手段成为现代测量工作中首选的测量技术。采用这两种技术进行测量有利于提高测量工作的效率、提高测量的精确性，为相关部门提供更科学的数据

1、GPS、RTK技术简介

1.1GPS技术简介

GPS是一种能够实现定位与跟踪的卫星导航系统，通过该系统在工程测量中的应用能够对地理空间距离进行测量，并且然后再利用计算机系统对所获取的信息进行全面分析，从而保证其测量的精准性，以便于工程项目后期的设计与施工。GPS技术的引进可以直接获取平面坐标和高程，发挥巨大作用的有经纬仪、水准仪、电子经纬仪、光电测距仪和全站仪等，对地形测量、直线放样和高程放样等进行测量工作，获得数据准确，操作简便，在整个工作中，测绘人员只需要了解计算机技术的操作方法、并将全球定位系统所获取的数据信息进行分析并转变之后导出来即可，对于测绘人员的技术要求并不高，降低了测绘人员的工作强度。

1.2RTK测量技术简介

现代GPS测量技术及数据传输技术均有了较大的提升，其应用范围极为广泛，技术的发展将二者有机结合起来形成了新型的技术，即实时动态(ＲTK)测量系统，其属于GPS测量技术创新的典型。ＲTK测量技术的本质一种实时差分GPS测量技术，其是以载波相位观测量为基础，其基本运作流程为先设置一个基准站及若干个观测站，在基准站中设置一台GPS接收机，持续观测其可见的GPS卫星，观测到的数据利用无线电传输设备发送至各个用户观测站。而在用户观测站，需要使用GPS接收机接收卫星信号，将基准站传输过来的观测数据利用无线电接受设备全面接收。最后利用相对定位原理，准确的计算出整周模糊度未知数，并计算出用户观测站的三维坐标。根据实时计算的定位结果，能够有效的监测基准站及其用户站观测成果的质量及解算结果的接收状态，降低观测劳动量，减少消耗的时间。

2、GPS技术的运用优点

2.1运用广泛

GPS技术在国民经济的各个领域都有被运用到，在各种测量工程中:大地的测量、地震的形变监测、各种工程的检测网等都有运用GPS。同时，GPS技术在工程测量中的应用还有着很广泛的前景，在工程施工过程中自动控制系统也是未来研究GPS定位技术应用的一大方向。

2.2自动化程度高

在工程测量的时候，用GPS接收机进行测量时，只需要一个人把天线准确的安置在测站上，接收机能够自动的测量天线的高度，接通电源，启动接受信号，工作人员只需要的就是在接收机结束测量的时候关闭电源，这时候接收机就已经完成了数据的采集了。如果是一个测站点需要工作人员不断地采集数据，还需要数据的传输，将采集的数据传输到数据处理中心，才能够进行计算和测量的话，不仅仅是耗费人力，还耗费时间，这过程就不能体现GPS技术处理的及时性。 2.3定位精度高

GPS技术测量在十五公里内的短距离精度可以达到毫米级，在几十公里甚至是几百公里的距离相对精度可以达到厘米级。大型的建筑物、构筑物变形监测，在运用一些特殊的观测措施、精密的计算和处理模型和软件之后，平面的精度还可以达到亚毫米。如此的数据就说明了GPS技术的定位精度是比较高的。

2.4观测时间短

就目前的GPS技术在实际中的运用，采用静态的定位模式，观测在二十公里以内的距离，对于单频的接收机可能需要一个小时左右，但是对于双频的来说，只需要十几分钟就好了。如果要采用实时动态的定位模式，时间就更短了，流动站初始化观测需要几分钟(不超过5分钟)后，便可以随时定位，每站观测只需要几秒钟。这些时间数据就充分说明了运用GPS定位技术的便捷性。

3、ＲTK技术在工程测量中的运用

RTK测量技术的特点自傲与准确度高，可以精确到厘米，因此将其合理的应用于公路工程中的线路定测，效果十分明显。具有实时厘米级的定位精度。将RTK技术应用于线路定测能够取得良好的效果。传统的测量需要先进行一轮测量，放中线，而RTK技术应用于线路定测的特点在于测量时掌握了大量的单位坐标信息数据，不需要进行中平测量的工作效率能够有效的提升。一般情况下，每个参考站的作用半径在10km左右，传统的测量中需要在设置首级控制网，再设置一二级导线的等下属的控制网，才能得到有效的数据，但是在RTK技术应用后，仅仅需要设置首级控制网就能够达到良好的测量效果。另外只需要将首级控制网妥善保存，在后期中线放样工作或者恢复路线等可以随时进行，避免由于焦点桩等较为重要桩位丢失，而阻碍了线路的测量工作。在首级网和中线直接联系方面，没有误差积累，精确度较高，因此能够达到高等级线路工程建设的标准。如果一个参考站对应数量的不等的移动站，移动站仅仅需要抽调一个人进行操作，提高工作效率的同时，减少了人力投入，降低了成本。

4、GPS技术在工程测量中的应用

4.1控制测量

在工程的建设和管理中，工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般地，工程控制网覆盖面积小、点位密度大、精度要求高。用常规的方法，多采用边角网。对于一些覆盖面积大的工程控制网，精度和点位的要求往往比较高，多采用RTK定位的方法建立工程控制网。采用GPS定位的方法建立工程控制网，具有点位选择限制少、作业时间短、成果精度高、工程费用低等优点。

4.2施工放样

采用RTK技术进行放样，标定点位，是坐标的直接标定，不象常规放样那样，需要后视方向、用解析法标定，因而简捷易行。用RTK技术对市政工程进行放样，可按桩号进行放样，也可按坐标进行放样，方法灵活多变。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。在市政工程中，如果利用RTK技术进行测量，那么一个人即可完成对市政道路和中线的放样工作。而对于一些面积庞大的工程，施工全面展开需要的测量仪器、人员是可想而知的，加之分包队伍几乎都没有配备自己的测量人员，测量队的工作是很繁多的，再加上地形条件的限制，势必会增加测量人员的数量，若用全站仪施工测量放样，一台全站仪必须至少配备三至四人，两台全站仪就是七至八人。而用GPS接收机放样，若用两台动态机RTK放样只需两人(一人一台)即可。

4.3野外碎部测量

采用GPS、RTK进行野外碎部点采集时，只需单人操作。移动站利用带蓝牙的HD7400手簿手动记录，现在的RTK手薄大都具有简单路线坐标计算、面积测量、横断面测量等好多使用小程序，这就需要自己慢慢仔细开发研究它的各项功能，尽量把它的使用功能用到极限。例如，在电脑上把路线坐标数据算好，不用打印出来，把电脑计算的数据复制到手博里，这样可以大大提高放样效率，减少由于手工输入坐标易出错的毛病，当然，想把电脑数据复制粘贴到手薄必须现在电脑按一个手薄连接电脑的软件。“跑尺”人员知道所测地形，真正做到了所测即所看。在通常情况下，有效距离可达10～12km。在采集大范围内同编码碎部点时可将手动采集改为自动按距离或时间采集，在保证截尺不变的情况下，只需移动流动站即可，更加方便快捷。

结束语

综上所述，通过对 GPS RTK技术在工程测量中的运用分析，与传统的测量方法相比，GPS RTK技术在工程测量中具有无与伦比的优越性，既提高了工作的效率，又提高了工作的质量。

参考文献

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