1、<p>　　淺談GPS-RTK在工程測(cè)量中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)和測(cè)繪手段不斷提高。特別是我國自己的導(dǎo)航衛(wèi)星北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的投入應(yīng)用，測(cè)繪工作變得越來越簡(jiǎn)單、精確、方便。自美國GPS系統(tǒng)在測(cè)繪工作中應(yīng)用以來，時(shí)間己接近二十多年。 RTK技術(shù)是在GPS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。隨著現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段RTK的功能越來越全而，己深入到工程建設(shè)當(dāng)中，大有替代全站儀一統(tǒng)

2、測(cè)繪行業(yè)的趨勢(shì)。GPS在工程建設(shè)的方方面面擔(dān)當(dāng)起重要角色。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：GPS-RTK；工程測(cè)量；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)：O434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　RTK即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法，為一種新型、常用、高效的GPS測(cè)量方法。在工程測(cè)量

3、中應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)，能夠?yàn)楣こ谭艠?、地形測(cè)圖、控制測(cè)量等多個(gè)方面帶來很大方便，大幅度提升了野外測(cè)量的作業(yè)效率。因此，本文就GPS-RTK技術(shù)的相關(guān)理論、GPS-RTK 技術(shù)特點(diǎn)以及GPS-RTK在常用工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。 </p><p>　　一、GPS-RTK技術(shù)的相關(guān)理論&#160; </p><p>　　1、系統(tǒng)組成&#160; </p>

4、<p>　　GPS-RTK技術(shù)測(cè)量系統(tǒng)通常包括GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸裝置以及軟件系統(tǒng)等多個(gè)部分。要獲得高精度的GPS測(cè)量數(shù)據(jù)，就須使用載波相位觀測(cè)值，而GPS-RTK技術(shù)作為載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分技術(shù)，可以實(shí)時(shí)地測(cè)量指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，還能以厘米級(jí)精度的數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來。&#160; </p><p>　　2、作業(yè)機(jī)理&#160; </p><p>

5、;　　在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站的GPS接收設(shè)備憑借數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，把其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果，花費(fèi)時(shí)間不足一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周未知數(shù)解固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷

6、元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。&#160; </p><p>　　二、GPS-RTK 技術(shù)特點(diǎn)&#160; </p><p>　　1、GPS-RTK技術(shù)優(yōu)點(diǎn)&#160; </p><p>　　與傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀等測(cè)量工具相比，RTK技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)： <

7、;/p><p>　　1.1作業(yè)效率高。在一般的地形地勢(shì)下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測(cè)完4～5km半徑的測(cè)區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量儀器的“搬站”次數(shù)，在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即得一點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 </p><p>　　1.2定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)，RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米

8、級(jí)。 </p><p>　　1.3降低了作業(yè)條件要求。RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”，受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小。 </p><p>　　1.4 RTK作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)便，容易使用，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。RTK可勝任各種測(cè)繪內(nèi)、外業(yè)。流動(dòng)站利用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，使輔助測(cè)量

9、工作大為減少，降低人為誤差，保證作業(yè)精度。&#160; </p><p>　　2、RTK的局限性&#160; </p><p>　　2.1衛(wèi)星的限制：5顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的幾何圖形，因而在有大面積反射物的地方RTK就無法定位，如高層建筑附近，森林茂密是的山地等。&#160; </p><p>　　2.2沒有圖形約束，缺少多余觀測(cè)

10、，需要通過側(cè)前、測(cè)中、側(cè)后的固定點(diǎn)校核提高可靠性。&#160; </p><p>　　三、GPS-RTK在常用工程測(cè)量中的應(yīng)用&#160; </p><p>　　1、控制測(cè)量&#160; </p><p>　　在工程的建設(shè)和管理中，工程控制網(wǎng)是基礎(chǔ)，工程控制網(wǎng)的網(wǎng)型、精度要求與工程項(xiàng)目的性質(zhì)和規(guī)模息息相關(guān)。對(duì)于一些覆蓋面積小的工程控制網(wǎng)，精度

11、和點(diǎn)位的要求往往比較高，這個(gè)采用RTK定位的方法建立工程控制網(wǎng)，為了提高作業(yè)精度，可以采用一個(gè)基準(zhǔn)站測(cè)量所有點(diǎn)位兩次，然后比較測(cè)量后兩次的差值，還可以用兩個(gè)不同的基準(zhǔn)站對(duì)所有的點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)量，然后再比較兩個(gè)基準(zhǔn)站所測(cè)結(jié)果的差值。&#160; </p><p>　　2、地質(zhì)工程測(cè)量&#160;&#160;&#160; </p><p>　　在地質(zhì)測(cè)量工程中，運(yùn)用

12、GPS-RTK技術(shù)測(cè)量是將基準(zhǔn)站與流動(dòng)站結(jié)合起來運(yùn)行的。具體的測(cè)量流程是在基準(zhǔn)站用GPS接收機(jī)接收觀測(cè)站和測(cè)站的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后通過電磁信號(hào)的形式將坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃?dòng)站。流動(dòng)站一方面接受本身GPS觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，另一方面也接受來自基準(zhǔn)站的信息，然后在系統(tǒng)內(nèi)把這兩種數(shù)據(jù)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等即可得到精確的坐標(biāo)位置。RTK技術(shù)在地質(zhì)工程中的應(yīng)用運(yùn)用定位原理，對(duì)自身GPS觀測(cè)到的數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)站傳來的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合，提高了測(cè)

13、量的精確度，同時(shí)也縮短了測(cè)量時(shí)間，工作效率有很大提高。&#160; </p><p>　　3、水下地形測(cè)量&#160; </p><p>　　在水利工程測(cè)量中，水下的地形復(fù)雜，作業(yè)條件惡劣，這時(shí)要想做好水下地形的測(cè)量，就必須具有準(zhǔn)確的水下地形資料。采用三竿分度儀、六分儀或者全站儀配合測(cè)探儀這些傳統(tǒng)的水下地形測(cè)量方法具有工作量大、精確度有限、測(cè)區(qū)范圍小等缺點(diǎn)。使用RTK技術(shù)進(jìn)

14、行水下地形測(cè)量還需要一些其他輔助，在測(cè)量時(shí)，先將GPS、測(cè)深儀還有電腦連接在一起，然后利用導(dǎo)航軟件引導(dǎo)測(cè)量船在被測(cè)的斷面上行使，電腦上用海洋測(cè)量軟件分析GPS和測(cè)深儀采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，最后再用成圖軟件生成水下地形圖。RTK技術(shù)進(jìn)行水下地形測(cè)量為國家地理信息系統(tǒng)的建立提供了很好的條件。&#160; </p><p>　　4、市政工程放樣測(cè)量&#160;&#160;&#160; <

15、;/p><p>　　在市政工程中，如果利用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，那么一個(gè)人即可完成對(duì)市政道路和中線的放樣工作。用RTK技術(shù)對(duì)市政工程進(jìn)行放樣，可按樁號(hào)進(jìn)行放樣，也可按坐標(biāo)進(jìn)行放樣，方法靈活多變。放樣時(shí)屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動(dòng)，直到誤差小于設(shè)定的為止。采用RTK技術(shù)進(jìn)行放樣，標(biāo)定點(diǎn)位，是坐標(biāo)的直接標(biāo)定，不象常規(guī)放樣那樣，需要后視方向、用解析法標(biāo)定，因而簡(jiǎn)捷易行。 </p><

16、p><b>　　5、碎部測(cè)量 </b></p><p>　　常規(guī)測(cè)量中,碎部測(cè)量工作至少需要2人,一人在測(cè)站看鏡,一人司測(cè)尺,司尺人員受看鏡人員指揮；且受測(cè)線長度、通視等條件的限制。而采用GPSRTK進(jìn)行野外碎部點(diǎn)采集時(shí),只需單人操作。移動(dòng)站利用帶藍(lán)牙的HD7400手簿手動(dòng)記錄,修改截尺,輸入編碼,自動(dòng)繪制地物地類?！芭艹摺比藛T知道所測(cè)地形,真正做到了所測(cè)即所看。在通常情況下,有效距離

17、可達(dá)10～12km。在采集大范圍內(nèi)同編碼碎部點(diǎn)時(shí) (如山地、沙灘等),可將手動(dòng)采集改為自動(dòng)按距離或時(shí)間采集,在保證截尺不變的情況下,只需移動(dòng)流動(dòng)站即可,更加方便快捷。&#160; </p><p>　　6、縱、橫斷面測(cè)量&#160; </p><p>　　在道路、隧道、橋梁等工程中，均需要測(cè)量縱橫斷面。常規(guī)的地面測(cè)量方法效率低。在事先完成線路的放樣工作后，系統(tǒng)可根據(jù)放樣點(diǎn)，

18、自動(dòng)生成縱、橫斷面，大幅度減少外業(yè)工作量，若需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，也可采用GPS-RTK 技術(shù)。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　總之，GPS-RTK技術(shù)在不斷的發(fā)展進(jìn)步，不僅能達(dá)到較高的定位精度，而且大大提高了測(cè)量的工作效率，雖然還有其不足之處，但由于其滿足工作條件，具有高精度、速度快的特點(diǎn)，在工程測(cè)量中應(yīng)用越來越廣泛。&#

19、160; </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]張維寬,高云.礦區(qū)工程測(cè)量中GPSRTK技術(shù)的應(yīng)用分析[J].電子測(cè)試,2013(3)&#160; </p><p>　　[2]曾濤.淺析GPS-RTK技術(shù)在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2013(2)&#160; </p&