浅议GPS—RTK技术在工程测量中应用

1、浅议gpsrtk技术在工程测量中应用摘要1gps-rtk技术是由三维坐标实现实时观测 的，并且其具有精确度高的特点，其可精确到厘米，这种观 测技术必须要有两个测站同时工作，其离不开载波相位。在 gps应用领域，gps-rtk技术具有里程碑意义，在载波相位 的基础上，其采用动态实时差分法，即使在野外它的精确度 也丝毫不受影响。这种技术的优点在于提高了工作效率，尤 其是对于野外而言，在控制测量、地形测图和工程放样方面 有重大意义。关键词1 gps-rtk技术工程测量控制测量市政工程 放样应用中图分类号p217 文献码b 文章编号1000-405x(2013) -7-259-20引言现阶段，我国大多

2、基础建设规模不断增大，这是经济快 速发展带来的结果，因此，这对工程测量和测绘提出了较高 的要求，尤其是其精度。一方面，基础资料是必不可少的， 比如数字地形图，要求其必须全面、精确和详细；另一方面, 要及时更新工程建设项目的放样及服务。在此基础上， gps-rtk技术诞生了，其具备提高工作效率的优点。大家的 目光都聚焦在这种新技术中。1gps-rtk技术概述1. 1gps-rtk系统组成gps-rtk又名实时动态差分法，它采用差分gps三类(位 置差分、伪距差分和相位差分)中的相位差分，是能够在野 外实时得到厘米级定位精度的测量方法。rtk系统基准站由 基准站gps接收机及卫星接收天线、无线电数

3、据链电台及发 射天线、直流电源等组成，如图1所示：(1) 基准站部分。基准站负责接收gps信号，包括导 航信号、电文信号等。基准站的使用目的是提供差分坐标， 星历等信息。(2) 差分传送部分。差分传送的任务是将基准站的差分数据传输给移动站包括测站坐标、观测值、卫星跟踪状态 等数据。(3) 移动站部分。移动站的任务是接收两种信号，其分别是gps信号和基准站差分信号，在此基础上，解算信号, 最后得到相关的实时定位结果，其具备高精准度的特点。(4) 手簿终端控制器。其内置测量软件为rtk测量软件，可以设置相关的工作参数，比如基准站和移动站等的参 数，并且可以显示成果，这成果为移动站实时坐标，并且能

4、进行测量参数的测量和设计辅助路线。1. 2gps-rtk的工作原理gps-rtk是实时动态定位技术，其基础是载波相位观测 值，其功能是可以实时提供三维定位结果，并且以坐标的形 式呈现出来，其优点是精确度高，达到厘米基本。在该模式 中，有两个部分输送数据，分别为基准站和流动站，在数据 链的基础上，基准站给流动站输送观测值和测站坐标信息。 流动站有三个职能：一是接收基准站传送的数据；二是采集 gps观测数据；三是自动组成差分观测值，对数据进行实时 处理，这一工作必须在系统内完成。流动站可处于两种状态, 分别是静态和动态。数据处理技术和数据传输技术是非常重 要的，也是rtk技术的核心所在。rtk测量

5、技术使用领域广 泛，其具有自动化程度高和精确度高的优点，且其克服了传 统的弊端，测量的精确度不受天气的影响，并且可24小时 不停的工作。rtk定位离不开接收机，接收机分为两种，一种是基准 站接收机，另一种是流动站接收机，分别需要1台或多台以 上，电台也是少不了的，其作用是数据传输，rtk模式的关 键是控制手簿，其功能是记录数据，包括基准站坐标、高层、 坐标系转换参数、水淮面拟合参数；流动站接收机安置于众 多待测点上。基准站和流动站必须是同步的，这两者要跟踪 卫星，跟踪的数量要4颗以上，基准站实时观测可见卫星， 并且将相关卫星信号输送给流动站接收机，这一输送必须有 电台的参与，控制手簿负责采集g

6、ps观测数据和基准站传送 过来的信号，并且对其进行处理，这处理时在差分和平差的 基础上进行的，最后得出流动站的坐标和高程。已知点（平面坐标或高程已知）很重要，这是基准站的 架设点，这个点的设置要求较高，一般设置在测区的中间， 这样设置的好处是有开阔的视野，没有高大树木和楼房的阻 挡，其不能与水接触，而且要避免高电磁波发射源。基准站 和流动站的职能是接受卫星信号，这两者必须保持一致。通 过电台，基准站输送一些数据给流动站，包括测站坐标、伪 距观测站、载波相位观测值、卫星跟踪状态和接收机工作状 态，在卫星信息的协调下，流动站对其进行实时差分平差处 理，三维坐标和观测精度信息在此基础上得出。该系统由

7、两 部分组成，一部分是gps测量技术，另一部分是数据传输技 术，这两者的数据输送是依赖无线数据完成的，其采用uhf 频段，不仅具备可靠和稳定的优点，其抗干扰能力也非常强。2gps-rtk技术在工程测量中的应用2. 1控制测量工程控制网离不开其项目的性质和规模，其为工程建 设、管理及维护打下了坚实的基础。工程控制网分有等级， 一般四等以下的具有覆盖面积小、点位密度大和精度要求高 的特点。工程控制网的建立依赖于rtk定位方法，其具有点 位选择限制少、效率高的优点，除此之外，成果精度高和工 程成本低的特点。采用传统的方法，比如三角锁和导线方案 等，其实施需要分段。与全站仪不同，在图根导线测量上， 并

8、且其数量满足要求，在不通视的条件下，具有机动里干活 的优势；流动点和参考点的距离不能超过10km。不同于传统 逐级布网的理念，rtk技术概念更加新潮，并且可在常规的 控制测量中使用。2. 2市政工程放样rtk测量技术使用范围广泛，一般用于市政道路和中线 放样，且这些工作不需要太多的劳动力。线路参数与rtk外 业控制器密不可分，两者靠线路起终点坐标、曲线转角、半 径等衔接，在此基础上实现放样。放样的方法多种多样，一 般有两中方法，分别为按桩号和按坐标，其互换的时间具有 灵活性。放样时，屏幕上的箭头可左右前后移动，其保湿的 是偏移量及方位，误差比设定的小时理想的方案。在放样时, 采用rtk技术，其

9、最直接的标定是标定点位，这有悖于常规 的放样，且不用后视方向和解析法标定，操作简单灵活。 2. 3地形碎部测量gps-rtk的工作环境是面积大且空旷的地区、建筑密度 不大的住宅区和马路上，与常规的测量方法作业不同，该技 术在夜间更有优势，主要体现在高达建筑物和建筑稠密地 区，gps的弊端是有盲区，并且其存在初始化时间长和失锁 的现象，因此，碎部测量速度大大降低，在这种情况下，rtk 增补图根导线点和全站仪测量碎部点的方法相结合，从而提 高野外作业的速度，外业测图的工作效率也得以提高，这样 可以节约时间成本和资金成本。rtk技术运用广泛，主要运 用于测绘地图形以及地籍图碎步测量等。同时这技术只需

10、要 一个人操作，在数秒内，将其的接收机放在相应的特征点上, 并且设置相应的特征点编码即可。要想形成理想中的成果 图，就必须把相关数据输入计算机，比如地区的地形、地物 特征点的测定等，这样在相关手段的干预下，包括专业成图 软件和人工等，即可形成。2. 4rtk断面测量及水下地形测量gps-rtk在测量是要根据相关，这些数据要依据断面和 和断面的情况，并且进行现场勘测，由此得出断面测量资料 数据库、制作dlg图。在水下探测是，数字探测仪与rtk相 结合，要保证这两者的一致性。在不同条件下，结合验潮和 非验潮模式进行水深测量。3gps-rtk技术在工程测量中的注意事项gps-rtk在测量时，要注意以

11、下几点：（1）基准站的选 择是非常关键的，这事关流动站的施测精度和测量速度，“准光学通视”是两者的桥梁。对于基准站的选择是有一定 条件的，其要求要在中心地带以及空旷地方，将其安置于这 些地方的至高点，要注意的是，磁场对于其的影响是非常大 的，要排除它的干扰，这样有助于流动站接收信号。双频接 收机是必不可少的，其作用是连接支架；（2）要与实际结合, 选择相应的坐标转换参数求解方法，同时，对于其的已知点 的数量也作出了要求，必须要在三个以上，而言分布要均匀, 同时在达到精度的情况下，外业的工作强度也要降低；（3） 不论是参考站还是流动站参数的设置要做到零误差。相应的 数据是根据仪器的类型设置的，在

12、作业时，对于参数的设置, 要严格把关，遵守仪器配套操作手册。对于流动站的设置， 在其经历过初始化后，才可进行rtk测量，为了减少误差， 控制测量和放样测量必须在静态下惊醒初始化，为了解决部 分测点超限时的问题，在掌握距离和测回数的情况下，可以 减小测距以及增加测回数。4结束语在采用gps-rtk技术时，要避免多路径效应对gps-rtk 信号的影响。同时，对于参考站也做出了要求，其要远离大 面积水域、大功率变电站、无线电发射台、高压线和飞机场 等无线电干扰源。gps-rtk技术优点多，比如精度高、速度 快等，且其局限小，可不受气候和通视条件的制约，科学的 发展决定了 gps-rtk 术广阔的前景。参考文献1李翔.gps-rtk技术在工程测量中的应用j1.甘肃水 利水电技术，2010, 04： 39-40+42.2周斌麟.gps-rtk技术在工程测量中的应用分析j. 测绘与空间地理信息，2011, 04： 138-140+143.3黄燕明.gps-rtk技术在工程测量中的应用研究j.