浅谈工程测量中GPS RTK技术的应用

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摘要：近年来，随着GPS技术的不断推广和使用，工程测量工作变得更加高效、简捷，由gps所引发的一系列测量技术日渐成熟，其中rtk即实时动态差分法是基于GPS技术的一项跨时代的测量方法。RTK技术前所未有的采取了载波相位实时差分方法，对GPS的发展和工程测量的进步都有重要意义，也为工程放样、控制测量等带来了新的理念，相比于以前的动静态测量，RTK测量技术无需进行事后解算就能在野外测量的精度控制在厘米级别，提高了整体测量的准确度和效率。本文笔者就GPS RTK技术在工程测量中的运用进行了详细的探讨，仅供参考。

关键词：全球定位系统；RTK测量技术；工程测量

Abstract: in recent years, with the continuous promotion and application of GPS technology, engineering survey work more efficient, simple, a series of measurement caused by GPS is becoming more and more mature, the RTK real-time dynamic difference method is the measurement method of GPS technology based on a new era. RTK hitherto unknown to the carrier phase real-time difference method, is of great importance to the development of GPS and the progress of engineering measurement, as well as project layout, control measurement brings new ideas, compared to the static and dynamic measurement before, RTK measurement technology without the need for subsequent solution can be controlled in the field measurement. The centimeter level accuracy, improve the accuracy and efficiency of the whole measurement. In this paper, the author discusses in detail the use of GPS RTK technology in the engineering survey, for reference only.

Keywords: global positioning system; RTK measurement technology; engineering survey

中图分类号：[TU198+.2]文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

0.引言

随着科学技术的发展，人类已经逐渐打破万有引力的枷锁，科学技术领域已经慢慢深入到高空之中并渐渐和地面工程相结合。GPS全球定位测量技术就是一种运用到了地面测量中的空间技术，近年来随着GPS技术的发展成熟，以它为基础的各种测量技术也在不断改革创新，其中RTK测量技术就是当前最为成功的一种。GPS RTK测量技术不仅简化了野外实时测量的难度，提高了准度和效率，而且为GPS的发展作出了重大的推动作用，在整个GPS历史上都具有里程碑的意义。下面笔者就针对GPS RTK技术在工程测量中的应用进行详细的介绍，谨以此来说明其优点。

1. 工程测量中GPS RTK技术的运用

RTK是GPS测量技术的新突破，可以将野外点位测量的精度控制在厘米级别，其工作原理可以简述为：将一台接收机安置在基准站上以便对所有可视范围内的GPS卫星进行观察、监测，所得数据经由无线电设备传输至用户站，与此同时，在用户站的接收机同时接收GPS卫星信号和基准站传输过来的观测数据，运用相对定位理论可以解算出整周模糊度未知数，然后通过计算得出用户站的坐标和精度。GPS RTK技术在工程测量中的具体应用可以概括为以下几点：

（1）控制测量

随着城市化的飞速发展和城区的扩张，测绘需求越来越多，城市控制网的面积逐渐扩大，精度要求也更高，使用更加频繁，然而城市建设所布置的导线大都在地面或地表中，非常容易遭到外力的破外，对工程测量有很大的影响，为了能够提高测量的效率必须要提供精确的控制点。常规的控制测量方法耗时耗力，要求点间通视且测量结果起伏较大，而GPS静态测量虽然精度较高且不需要点间通视，但需要较长时间，所得结果还要经过处理才能使用，无法直观的看出定位情况，如若精度不够还要返工重新测量。RTK技术集众家所长，既能保证测量精度，也能保障测量效率，是一种非常合适且合理的工程测量方法。

（2）线路中线定线

RTK测量技术也经常用于市政道路和电力工程中，主要体现在中线放样，简化了操作，通过直接将线路的数据输入外业工作器就可以实现放样目的。这种放样方法灵活多变，既可以按照坐标也可以按照桩号放样，甚至可以交叉使用。在放样时根据屏幕上偏移量的指示箭头来进行调节，直到误差在控制范围以内为止。

（3）建筑物规划放线

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。

2. GPS RTK技术在工程测量中处理数据方法

实时动态测量RTK是基于载波相位观测值的实时动态定位技术。在RTK作业模式下，基准站通过数据锭—调制解调器，将其观测值及站点的坐标信息用电磁信号一起发送给流动站。流动站不仅接收来自基准站的数据．同时本身也要采集GPS卫星信号，并取得观测数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理，瞬时地给出精度为厘米级(相对于参考站)的流动站点位坐标。

在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测位(仍距和载波相位观测值)和测站坐标信息(如基准站坐标和天线高度)—但传送给流动站，流动站在完成初始化后，二方面通过数据链接接收来自基被站的数据，另外，自身也采集rTP3观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，再经过坐标转换、高程拟合和投影改正，即可给出实用的厘米级定位结果。

3. GPS RTK技术在工程测量中应用的优点