探讨GPS测绘技术在测量中的应用

摘要； GPS 测绘更具时代性意义，同时其定位精准、成本较低、点间无需通视，更重要的是不受自然天气因素影响。在小面积的测区内如果采用单点作为测区起算点而建立的独立坐标系统下，GPS 高程也同样能满足像地质矿产勘查与物化探工程测绘的精度要求。

关键词: GPS测绘工程测量；应用

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

GPS 技术的出现，对测绘界来说无疑是一场技术革命。随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK（Real Time Kinematic）测量技术也日益成熟，RTK 测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK 测量技术因其精度高、实时性和高效性，使得其在测绘中的应用越来越广。GPS RTK 技术在测量中的应用，使测量方法发生了质的变化，真正实现了测量的单兵作业，经济效益是相当可观的。

1、RTK 技术概述

实时动态（RTK） 测量系统，是GPS 测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。RTK 测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS 测量技术，其基本思想是： 在基准站上设置1 台GPS 接收机，对所有可见GPS 卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS 接收机在接收GP S 卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。

2、RTK 技术的应用

（1）控制测量为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS 静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK 技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。

（2）线路中线定线RTK 测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK 的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。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。

（3）建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。使用RTK 进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系，对于短边，其相对关系较难满足。在放样的同时，需要注意的是测量点位的收敛精度，如果点位收敛精度不高的情况下，强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下，用RTK 进行规划放线一般能满足要求。

（4）用地测量在建设用地勘测定界测量中，RTK 技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK 技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。

（5）大比例尺地形图测绘中，RTK 技术的应用，使得测图更加的方便。用RTK测图，可不用布设图根控制点，仅依据少量的基准点，即可直接测定地形地物点坐标和高程数据，使用起来非常的方便和快捷，精度也高。比传统的测量方法更加省时，省力，即提高了效率，又节约了人力，物力。

3、GPS在工程测绘应用中的几种作业方法

（1）利用GPS静态定位技术进行首级控制测量， 用动态GPSRTK进行图根控制加密，采用全站仪进行全数字化野外数据采集，成图软件电脑绘制电子图的方法。

（2）利用GPS RTK直接进行全野外数据采集。内业用数字化成图软件绘制电子图的方法。①无需进行各级控制点和图根点的加密，仅仅依据一定数量的基准点通过坐标转换，便可高精度、快速测定地物点的三维坐标数据，通过编码还可以记录其属性数据。②操作简单、快捷方便效率高。在基准站设置完成开通后，整个系统只需一人持流动站接收机作业，另一人现场绘制草图和记录即可完成作业。

（3）利用GPS RTK放样功能，配合图板，现场绘制不同比例尺白纸图。

这种方法仅适用于地面构筑物比较简单，测量范围较小的小型市政工程测绘。这种方法和用经纬仪配合小平板测图的道理一样。其具体做法是：外业时安置并设置好基准站和流动站，将规划坐标通过RTK电子手薄编辑输入到所建文件目录中，开始测量时，用线放样功能输入测段起止点号，此时，电子手薄上会显示所测量的地物点是在放样起止点的连线上、还是在连线的左边或右边，以及该点到起点的距离及到起止点连线的垂距信息。

4、GPS RTK在测量作业中遇到的具体问题和解决办法

任何一种先进的仪器设备都有其弊端，GPS RTK也不例外。其主要缺点是对测量环境要求苛刻。由于影响GPS信号传播和接收的因素较多．实地测绘时又不能像控制布网一样．可以对控制点周边环境进行选择，所以。用GPS RTK进行碎步点采集时，很难畅快淋漓的发挥其作用。

（1）测绘地物点处无接收信号时的测量方法

GPS RTK在测量中经常会遇到这样的情况：测量地物时，流动站手持杆置于所测地物点上．RTK难以初始化，接收机接受不到信号或信号很弱．无法直接测量出其坐标位置。若等待接受信号。会耗时较多并影响作业效率。遇到这种情况，我们总结出了几种方法可以有效的测算出其平面坐标。①平移法(或称借距法)主要是针对矩形地物和线性地物。如楼房、围墙等。以围墙为例，要测出围墙的位置．沿直围墙两端并垂直围墙分别向同侧平移出一段距离L，用RTK测出平移后两端点的平面坐标，绘出草图、做好标注即可。内业制图时，再依据草图平移回L米恢复原位，就可绘出该围墙。②延伸法主要是针对点状地物。要测出地物点A点的坐标，任选一点A1，量出A、A1两点之间的距离L，并在A、Al的延长线上定出一点A2，然后．可用RTK测量出A1、A2两点的坐标。有了A1、A2两点的坐标和A、A1两点之间的距离L(A、A1、A2三点在一条直线上，就可获得A点的坐标。这两种方法都是将被测地物点借出一距离，在GPS RTK能够接收到信号的地方，观测其点位坐标，然后通过恢复和计算获得待定点坐标的方法。

（2）测绘地物点不能到达时的测量方法

作业者无法到达要测量的地物点上，或者无法在所测地物点放置RTK接收机。如淹没在水中的电线杆或烟囱等。遇到这类问题，采用交会法测量其坐标位置非常容易。其做法是：用RTK分别在两个对准地物点方向连线上各采集两个坐标点，每两个坐标点连线交于地物点，有了这四个坐标就可获得地物点的坐标，绘出其平面位置。

5、结束语

与以往传统的工程测绘方法对比，GPS 测绘更具时代性意义，同时其定位精准、成本较低、点间无需通视，更重要的是不受自然天气因素影响，另外设备本身轻巧方便，操作科学简单，经过二十多年的努力实践证明，GPS 定位系统是一个准确精度高、全球全天候的智能无线电导航，在工程测量中得到了广泛的应用。

参考文献：

[1]聂让，许金良，邓云潮，公路施工测量手册[M]，人民交通出版社，2001

[2]金军，GPS在地籍测量中的应用[D]，测绘通报，1999(7)，