GPS-RTK测量技术在测量工程中的应用分析

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　　摘 要 随着我国科学技术水平的快速发展，工程测量技术也随之发展起来，各项先进的测量技术在工程测量中得到了普遍应用，尤其是GPS-RTK测量技术的应用，大大提高了工程测量的效率。基于此，本文从GPS-RTK测量技术原理入手，对其在测量工程中的应用进行了分析，以供参考。
　　关键词 GPS-RTK测量技术;测量工程;应用
　　前言
　　GPS-RTK测量技术是融合了测量和数据传输技术的一项定位技术，其是由基准站、数据链、流动站三部分组成。基准站主要是通过电台发射卫星数据信息，流动站则是同时接收基准站和流动站的卫星数据信息，并对两个站点的载波相位观测值进行处理。该项测量技术与静态快速测量定位相比，精准度更高，能够节省大量的时间和人力等资源，因而，在测量工程中得到了广泛应用。
　　1 GPS-RTK测量技术的原理及特点
　　GPS-RTK技术工作的基本原理是以载波相位观测为根据的实时差分GPS技术，系统主要包含卫星信号接收系统、数据处理及传输系统几部分。首先基准站将其观测的卫星数据和测站信息通过数据传输电台发送，流动站根据接收的基准站数对本站数据进行相应的改正，从而得出最准确的定位信息。进行GPS-RTK技术工作时，先在基准站设置一台接收机，然后设置流动站，流动站可以根据需要使用多台接收机设置多个。流动站和基准站在同一时刻接收由同一个GPS卫星发射的信号，流动站将本站观测数据和从基准站所获取到的观测数据做比较，从而得到GPS差分改正后的数值，流动站通过手簿对GPS观测值做精化处理，最后實时解算出最精准的流动站位置坐标[1]。
　　GPS-RTK测量技术特点为：一是测量过程比较直观，可以实时动态地将测量结果显示出来，并能随时查看坐标点;二是观测时间比较短，在各项观测条件都比较好的情况下，5s内就能获得高精度的三维坐标;三是能够全天候作业，操作方便，自动化程度高。GPS-RTK技术已基本实现了自动化、智能化，观测者只要将天线对中整平，将电源打开就能够自动观测;四是观测站间不需要通视，能够适应不同的地形。各站的观测值是相互独立的，就算某个站点出现误差值，误差也不会产生积累，甚至是传播[2]。
　　2 GPS-RTK测量技术在测量工程中的应用
　　2.1 控制测量
　　现如今，GPS-RTK已经被广泛运用到了建立各级别、各用途的GPS控制网。同传统的测量技术比较，GPS在布设控制网时，测量精度很高，能够灵活的选点，不必额外花费时间去造点，自动化程度也很高[3]。
　　（1）GPS控制测量的外业工作
　　因为 GPS观测主要是通过接收卫星信号来进行定位测量，一般不需要和观测站互相通视。再依据控制测量的目的、精度等各方面的要求，在全面了解测区范围、地理状况及已有控制点的精度、分布情况等条件下，完成GPS点位选择和布设。在具体的GPS定位选定工作中，需要注意如下问题：观测站应该选择视野比较开阔的区域，视场内障碍物的高度角不宜超过15度;附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物等）;以观测站为中心约200m内不能存在强电磁波干扰源（如电视台、电台、微波站等），以免使GPS信号受到干扰[4]。
　　（2）GPS外业观测及数据处理
　　GPS观测和常规测量技术存在较大的差别，在GPS控制网作业中，其观测的具体步骤为：一是安置天线。将天线架设到三脚架上，整平对中;二是开机观测，并做好观测记录。GPS有两种记录形式，分别为GPS接收机自动记录并存储，二是GPS测量手簿存储。 GPS数据处理过程较为复杂，处理方式非常多，自动化程度高，可以分成如下几步，数据采集、数据传输、预处理、基线解算等几部分。
　　2.2 数据采集
　　控制网建立以后，就可以依据所获取的控制点成果完成地形测量，流动站在测量点的流动进行数据信息的采集。以基准站为中心外置电台信息覆盖范围能够达到10km，在符合测量原理的条件下，只要流动站处在基准站的辐射范围，就能够获取可靠的信息，测量精度高。为了提高测量精度，在正式测量前应该将流动站校正好，保证三维精度测量达到厘米级，在误差范围内能够完成RTK图根控制，并对控制点作加密测量。在测量过程中，必须要保证输入转换参数的准确性，点位布设要合理，并控制好几何强度。然后就可以依据测量区域地形特征进行测量。RTK测量精度高，受地形影响小，效率高，成本低[5]。
　　2.3 数字化地形图测量
　　使用GPS-RTK测图，同传统的测图方式相比，所需要的控制点数目少，有效弥补了传统测量先控制后测图存在的不足。只需要获取采集点坐标数据，并导入到相应的数字化软件中，就能够生成所需的地形图，测图效率高，即使在比较隐蔽，环境较复杂的区域也能直接测量。
　　2.4 施工放样测量
　　传统的施工放样测量是使用全站仪的方式，其必要条件是点间需要通视，受地形地物影响大，效率低。而GPS-RTK不需要点间通视，且系统软件中就含有放样功能，能够完成点、直线等的测量。只需要将事先已经设计好的点、线等各项要素输入到手簿中，放样点就能够自动生成，同时，还能够将里程、偏移距离等各项数据显示出来。
　　3 结束语
　　GPS-RTK是一种比较新型而且成熟的测量技术，可以快速准确地定位出所在区域的三维坐标，并能够直接完成放样、点位及中桩测量等各项测量工作。因其效率高、精度高、不受地形条件、天气状况等各方面因素的限制，因而被广泛运用与各类工程勘察中。但在实际测量工作中，施工人员还要综合考虑各方面因素，不断地提高自身技术水平，及时发现测量工作中存在的问题，提高测量工作的准确、可靠性。
　　参考文献
　　[1] 王海平.GPS-RTK测量技术在公路工程测量中的优势[J].门窗，2016，8（03）：121-126.
　　[2] 刘光斌.GPS-RTK测量技术在测量工程中的应用[J].城市建筑，2017，12（10）：213-217.
　　[3] 狄广礼，刘剑英.基于GPS-RTK技术在地质勘探工程测量中的应用研究
　　[J] 科技资讯，2015，10（06）：135-146.
　　[4] 杨洪贵，周明.探究GPS-RTK在工程测量中应用及其技术特点[J].城市建筑，2017，10（06）：323-337.
　　[5] 杨洪贵，丁卫华.关于GPS-RTK在工程测量中应用及其技术特点[J].江西建材，2016，12（09）：303-329.
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