摘要：GPS-PTK技术广泛的应用，已经成为工程施工建设中不可或缺的技术之一。本文通过对GPS-RTK技术的概述、工作原理及优点的结合，对GPS-RTK测量技术在地形测绘中的应用进行分析。
关键词：GPS-RTK；测量技术；地形测绘；应用
引言：
随着国家经济的发展，科学技术地不断进步，GPS-RTK技术被越来越多的领域所应用。尤其给测量技术带来了新的革命性变化，提高了测量工作效率，创造了巨大的经济效益。GPS测量技术走过了静态测量、快速静态测量等发展历程。目前厘米级实时RTK技术已经被广泛接受，并应用于各种测绘生产中。由于用RTK技术进行外业勘测，可以随时测量任意点的3维坐标，彻底摆脱后处理地负担，提高了效率，尤其在深山峡谷，用传统的测量方法难以进行的地区，更显示其实时、快速、操作简单等优点。
一、GPS-RTK技术的概述
GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，他是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。通过太空中24颗GPS卫星可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。
RTK（Ｒeal Time Kinematic）技术简单来讲就是使用差分原理，也可以说是使用地面基站为接收和解算差分发送差分信息的原理，根据差分基准站发送的信息方式可将差分定位分为三类，即：位置差分、伪距差分和相位差分。这三类差分方式的工作原理是相同的，即都是由基准站发送改正数，由用户站接收并对其测量结果进行改正，以获得精确的定位结果。
以往采取GPS技术进行测量时需要应用多台机器进行信号接收，在信号接收完毕后再对相关数据进行处理，结合数据处理结果方可得到控制点坐标。上述方式过于由于需要应用大量仪器，因此耗费成本较高，并且测量周期较长。
然而在ＲTK技术不断完善的情况下为测绘提供了良好的技术支持，使得相关工作发生了变革。ＲTK技术依托于基站，将ＲTK基站固定于某处，通过连续发射无线电信号，那么其他的接收机便可收到信号并将信号整合为一条基线。也就是说利用GPS接收机可进行动态性观测。这种测量方式极大提升了测量精度及测量速度，仅通过基站与接收机便可完成测量工作，大幅度降低了应用成本。
二、GPS-PTK技术的工作原理及优点
GPS-PTK技术指的是以载波相位观测为根据的实时差分GPS测量技术，也是GPS测量技术在发展过程中的新突破，能够在野外获取点位厘米及的水平精度。
该技术在工作过程中的主要原理即需要在基准站上面设置一台GPS接收机，确保设备能够对所有可见的GPS卫星实现连续性的观测，同时能够将观测得到的数据准确地通过无线电传输设备传送到终端平台上，发送给用户观测站。
在用户观测站，GPS的接收机能够在接收卫星信号的过程中通过设备接收基准站传输过来的测量数据，之后运用定位原理及对数据进行分析，结算出整周模糊度未知数并且计算出这一点的三维坐标和具体的精度。在当前地质勘探工程测量工作中这一技术的应用很为广泛，取得了突出的成就，究其原因是因为其具有较大的际忧点。
第一，应用GPS-PTK技术，能够保证测量过程的直观性和透明性，防止各种隐性问的存在，同时能够实时动态的显示实际的测量效果，提升测量的效率。且在工程率测量中应用该技术手段，能够及时地查看某一点的坐标，使得三维实时动态放样以及快速成图问题得到有效的解决，确保测量工作的顺利进行。
第二，应用该技术能够有效的缩短测量时间。一般情况下，在具有良好观测条件的情况下，应用GPS-PTK技术能够在两秒到五秒之间内得到高精准度的观测点三维坐标，进一步提升测量速度的基础上保证了测量数据的精准度
第三，该技术能够实现全天候作业，且操作便捷。应用GPS-PTK技术进行工程测量，只要是在观测点的范围内能够接收到四颗GPS卫星信号，就能够在任何时间内实现连续性的测量工作。且该技术具有较高的自动化程度，可以提升测量工作的效率，且在技术的推边下、测量过程中已经基本上实现了智能化发展。
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三、GPS-RTK测量技术在地形测绘中的应用
通过结合改造工程施工建设，对GPS-RTK技术在1∶2000陆域地形测绘以及1∶2000水域地形测绘中的应用进行了研究和探讨。
1.工程概况
本次测量的工作内容主要包括1∶2000陆域地形测绘以及1∶2000水域地形测绘。本工程采用80坐标系，高斯三度带投影，高程采用1985国家高程基准。
2.测区控制测量
根据测区已有控制点资料，并根据GPS-RTK系统采集的WGS84坐标，计算出测区范围内的转换参数，并通过连续观测得到控制点坐标，二级图根控制网在首级控制网的基础上，根据实际测图需要进行布设GPS1、GPS2、GPS3、GPS4四个二级控制点，用于每天的检校。
（1）点位选择
根据设计进行实地踏勘，逐点落实设计的点位，点位选择时充分参考规范要求。为了便于GPS的外业测量，应选在交通方便、便于安置接收机设备和操作的地方。为了避免GPS信号的多路径效应，点位周围50m内应无高大建筑物或面状金属反射物，也不要选在大范围水面的边缘。为了避免电磁干扰，点位应离开高压输电线，变电站100m以上，离开射电干扰源应在300m以上，要避开定向的雷达天线和微波天线的辐射方向。同时，在布设GPS控制点时要保证点位分布均匀，以达到较好的图形质量。
（2）坐标系统相互转换参数
采用HDS2003数据处理软件测区四参数和高程拟合解算，参数解算成果如下：在将参数设置到手簿中，进行控制点成果检核，控制点测量平面误差在±2cm以内，高程误差在±5cm内，满足区域测图精度要求。
3.水域地形图测绘
（1）测线布设
根据《水运工程测量规范》（JTS131-2012）中水深测量间距设置相关要求进行水深测线布设，主测线间隔为图上20mm，本测区测量比例尺为1∶2000，故本次测线布设间距为40m，联络测线间距400m。
（2）测量检校
在实施测量前，单波束架设完后，将先作校正单波束高程及水深，将GPS连接到单波束上，打开水深采集软件，检查单波束参数设置是否与GPS设置参数一致，如不一致进行修改。将GPS连接到测深仪上，进行定点水深测量，定点测量三次，取其平均值；再将GPS取掉，进行探头位置高程测量，测量三次，取其平均值；将此处高程与单波束测量进行对比，误差在5cm以内，满足要求，可实施本工作日测量。
实施过程中，技术人员全程操作仪器设备，如发现设备信号、水深数据异常，立即停止测量，查找原因，问题解决后，方可测量。
（3）施测方法
水域地形测量，按照1∶2000地形图要求，根据测量设计中布设好的测线，使用单波束测深配合GPS-RTK无验潮的方式进行测量，测线间距40m，采集点采用距离方式进行采集，采集点间距20m。
结束语
GPS-PTK技术广泛的应用，已经成为工程施工建设中不可或缺的技术之一。其定位精度高且均匀、观测时间短、可实时提供三维坐标、操作简便、可以全天候作业等特点，在测量工作中大大提高了工作效率，减轻了劳动强度，越来越受到人们的青睐。
参考文献：
[1]GPS-RTK技术在地形测量中的应用探讨[J].雷小鹏.中华民居（下旬刊）.2014（06）
[2]浅谈测绘中特殊地形测绘技术解析[J].赵晋睿.科技创新与应用.2017（32）
[3]测绘工程中特殊地形测绘技术探析[J].胡丽敏.住宅与房地产.2017（17）
论文作者:刘守为
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
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