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摘要：随着我国社会经济的不断发展，当前我国各行各业都有了很大的进步，科技水平也有了明显的提高。就当前所兴起的各种高新技术来看，GPS RTK测量技术在实际应用中发挥了巨大的作用，受到了人们的广泛关注。因为GPS RTK在许多方面都有着明显的优势，因此在当前有了越来越广泛的应用。就GPS RTK测量技术来看，它是对传统测量技术和现代电子技术的结合，同时具备了二者的优势。特别是在工程测量当中，GPS RTK测量技术有着非常重要的作用，是工程测量中的关键内容。文本就GPS RTK测量技术展开了深入的分析，并对GPS RTK测量技术在工程测量中的应用进行了探讨，希望能够为我国GPS RTK技术的进一步发展做出帮助。
关键词：GPS RTK；工程测量；应用
引言
在工程测量工作开展之前，对工程周围的环境情况进行详细测量，能够使后续工程的施工工作具有较高的安全性。同时，测量工作，为工程施工各个环节的有序进行，提供了重要的数据信息依据。因此，必须保证测量工作获取的数据信息准确。将各种先进的测绘技术运用到工程测量中，可以确保所获得的数据结果更加精确，为我国现代工程测量数据的准确、高效开展，提供先进的技术支持。
一、GPS RTK测绘技术的特点
1.1测绘效率高
采用GPS RTK的测绘技术，能够将测绘的工程依附于GPS RTK的软件和硬件支持。近年来，GPS RTK在各个行业都有着广泛的应用。其计算机软件的应用，极大程度的提高了现代社会的文明和进展。使得GPS RTK这种高科技现代化的形式更加适合测绘工作，将其与电子设备连接，降低了测绘的难度，而提高了测绘的精度。也使原本人工测绘所需的时间，大大缩短。如今人们只需要通过控制计算机软件绘图功能，采用GPS RTK技术进行工程测绘，就能够使工程测绘的测量效率显著提升。
1.2测绘精准度高
说到GPS RTK测绘的精准度，就需要了解GPS RTK的定位形式。GPS RTK技术通过全球定位的方式，将定位的系统依托于卫星群。整个空间的卫星群将地球的表面连接，从而实现了立体化、精准化的数据采集方式。采用卫星群的定位形式已经逐渐趋于成熟，大幅度降低了计算的误差，为测绘工程带来极大的便捷。而且采用GPS RTK测绘依附于空间站的卫星，还能够达到动态定位的效果，将误差保持在毫米范围之内。其可以随着实际情况的变动而不断的更新位置，这样的测绘方式能够最大限度的提升测量的精准度，是一种十分人性化的测量形式。
1.3操作简单
在采用GPS RTK进行测绘的实际工作中，只需要测绘的相关人员预先安装GPS RTK定位系统，就能够在系统的可视化界面下实现定位以及数据的采集。同时，定位系统还可以对采集到的数据进行核查，并以工作的状态进行动态的更新和实际的监控。比如卫星的连接状态以及接收机的工作状态。这样的操作形式大大的降低了人工的消耗。甚至可以实现无人看守的状态。这样的操作形式十分简易方便，极大的缩减人用成本，操作的方式十分简便。
1.4经济性能高
采用GPS RTK控制技术，能够很好地缩减成本及实现资源节约、经济节约。主要表现于其工作的效率高，就大大缩短了工期。精准度高，也避免了由于误差过大造成的后期损失。操作简便，能够节约人员消耗。也能够避免原本的测量技术成本消耗，无需购买其他的高额测绘工具。
二、GPS RTK测量的工作原理及优点
自从GPS RTK被研发出来以后，就被广泛应用在工程测量中，大大提高了工程测量的准确性和质量，而通过GPS RTK 则能实现对规定坐标系三维坐标的动态化测量。而载波相位观测值是GPS RTK 技术被广泛应用的重中之重，比如：GPS RTK 技术就是一种基于载波相位观测值上的现代化检测技术，可实现工程的厘米级测量。而如果在静态相定位测量中融入GPS RTK 技术可进一步提高工程测量的精确性和测量的效率，具体流程如图1 所示。
图1 GPS RTK 技术工作流程图
根据GPS RTK的工作原理可以看出，GPS RTK测量技术是把传统的观测参照点移到天上，并利用接收器接收卫星发射的载波来确定其实时位置，由此可以看出，GPS RTK测量技术具有以下优点。
2.1测量过程需要的时间短
由于GPS RTK是以接收的卫星载波为基础计算的实时坐标，而载波在实际中传输速度接近光速，因此其从接收到计算出成果的时间十分短。在静态观测中，GPS RTK只需要30min（国家二等）就可以对平均边长9公里的区域同时进行静态定位，应用到工程中，只要你的GPS RTK接收机够多，甚至可能一站全覆盖全段；而在现场施工中，GPS RTK技术（实时动态测量）的应用完美解决了工程对测量技术的快、准、简洁的要求。使用GPS RTK测量放样，只需架好基准站，1秒就能测出实时位置坐标。GPS RTK测量技术实在是工程建设中不可替代的组成物。
2.2定位精度高
根据GPS RTK工作原理，GPS RTK是以接收机接收的卫星载波来定位实时坐标。从理论上讲，接收机只需一颗卫星信号便可以定位位置，但由于GPS RTK卫星早已覆盖全球，实际中至少能够接收到3颗或以上的卫星信号（三颗标准不足三颗的接收机显示数据无效或单点），多于三颗的卫星信号作为检测值和修正值也参与到定位计算中，因此GPS RTK测量的平均误差能够达到<1mm。对测量定位要求非常高的工程建设来说，GPS RTK测量完全满足其使用需要。
2.3操作简单、全天候
当前GPS RTK测量技术自动化智能化程度很高，极大的方便了使用人员。在静态导线中，技术人员只需调整好接收机的工作状态，设置好接收参数，便可以架设到控制点上开机工作。系统可以自动对数据进行收集和整理。测量结束后，只需关闭按钮，将其妥善放置即可。而在现场应用中，利用接收机配置的工作手簿，技术人员能够快速的计算、设置需用坐标，即时现场定位。与传统技术相比，不仅操作更为简洁需用人手更少，更大大缩短了作业时间，提高了工作效率。同时GPS RTK更无视天气、时间情况，无论白天黑夜还是下雨下雪，都可以直接使用而不影响其精度，真正的做到了全天候作业。
2.4观测点之间无需通视
传统的测量技术需要相邻的控制点通视，且在作业时也要保证观测仪器和移动棱镜之间通视。如果地形起伏较大，会给测量工作带来麻烦。但是GPS RTK测量则不同，由于它的定位计算参照点在天上，因此无需考虑现场是否通视，走哪测哪，极大的增强了测量工作的流畅性和灵活性。
三、GPS RTK测量技术在工程测量中的应用
正是GPS RTK测量技术具备着上述的种种优点，它在工程施工中的应用变得越来越广泛。GPS RTK测量不仅很好的继承了传统测量的优点，同时也在此基础上向前发展出属于自己的技术领域，从而简化了工程定位的操作环节，缩短了工程的施工时间，更丰富加强了测量领域在工程施工中的范围和影响。结合GPS RTK测量技术的特点，我们来论述下GPS RTK在工程施工中应用的意义。
3.1GPS RTK测量技术应用到导线测量
导线测量是工程施工的基础，是影响工程施工精度的基石。用传统测量技术开展导线测量，不仅费工费时，更受制于现场地形地貌，影响后续施工的进行。在具体操作中又受制于繁重的外业作业和沉重的内业数据。有时因为天气和时间原因，还不得不暂时中断测量作业。但是GPS RTK测量则不然，不仅可以灵活的选择基础控制点位，全天候的测量作业，更能利用接收机的自动化大大减少内业数据的数量，还实现了多个点位同时观测，大大节约了外业观测时间，其成果的精度也高于传统测量，从而为工程的精度做出有利保证。
3.2GPS RTK测量技术应用到施工测量
依照传统的测量技术，现场施工测量放样时，需要一人操作仪器一人去控制点位定向后再去前视移动定位，同时还需要通视。受现场地貌所制，有时还不得不搬站才能进行测量作业。在具体作业时，还需要技术人员相互熟练配合才能准确的快速定位。对施工人员和机械众多的工程现场来说，时间无疑是成本节约的重要因素。GPS RTK则很好的解决了这些问题：仅需一人便可以实现定位，更不受通视要求所累，可以更加灵活方便的进行测量作业。定位结束后，还能够直接对定位点精度检查，缩短了现场测量作业时间，为工程的顺利进行做出了时间保证。
3.3GPS RTK测量技术应用到面积测量
在工程建设中，面积测量是一个十分重要的内容。如果用传统测量技术，测量作业时不仅需要能够观测全面，还需要记录数据同时画出点位简图，否则在出图和计算时容易出错。但GPS RTK测量就不需要考虑这些因素。在现场，只要架好基准站，真正做到走到哪测到哪，并且数据同步保存。在测量结束后，直接可以用配套的电子手簿把数据加载成图并求出面积。大大简化了测量作业，减轻了测量技术人员的工作量。
3.4GPS RTK测量技术应用到方量测量
方量测量计算也是工程施工中的一个重要环节。特别是路基取土场的方量，在征场地时，如何能更准确的计算出取土场的含土量，直接关系到是否征收问题。但用传统的测量方法，不仅需要观测点能够被观测仪器看到，同时在实际观测时，由于场地地貌或大小问题，不得不不断的改变测站位置以求测量全面，但还是经常出现有些必测的特征点观测不到的现象。这就为测量和计算带来难度。GPS RTK测量则不然，无需通视走哪测哪的特点决定了它肯定比传统测量要简洁，使用GPS RTK测量，观测的数据更准确，更全面，更能够反映现场的特征，从而为方量的计算做出了有力的技术保证。
3.5GPS RTK测量技术应用到变形监测
道路桥梁工程在工程建设的过程中，经常会因为一些外部因素的影响，如工程施工的地基不稳定，或线路穿过某些地下含水量过大的地区或溶洞地区，或者外露的工程部位受重车经常路过而产生的挤压，出现沉降或者变形的情况。对工程来说，如果发现工程出现变形，但却没有及时采用相关的措施进行处理，会对工程本身的质量以及后续工程的开展产生非常严重的影响，甚至会让工程返工处理。如何快速有效的现场测量数据并及时分析数据，为工程的后续开展和提供工程部位实时动态质量特征，成为了保证工程质量保证工程进度的重要环节。使用传统的测量技术进行变形监测测量，会受到一些外部因素的影响，如天气，冷热，阳光照射强度等，严重影响观测数据的准确性和及时性。千里之堤毁于蚁穴，一些细小变化如果不能够及时的被技术人员发现，很可能会使问题从小变大，导致道路桥梁存在安全隐患。同时，由于传统的测量方法需要观测仪器架设在专用控制点，在现场工作时，未必能够全面的同精度的观测完预设的所有变形监测观测点，这就为现场工作和后续分析工作带来麻烦。而通过使用GPS RTK测量技术，不仅能够全面的同精度的对观测点进行变形监测，同时也不用考虑气候和时间等外部原因，真正做到随时随地观测，现场稍有异样就立刻观测出数据结果。同时配合使用高精度的GPS RTK监测网，监测精度可以达到毫米级，有效的对工程中需要监测的部位特别是结构物存在的细小变化进行即时监测，从而为工程施工的安全性，准确性做出了保障。并且GPS RTK的使用特点，决定了其在变形监测的过程中变得更加简单。此外GPS RTK在工程建设中的线性测量、坡度测量、角度测量、距离测量等方面也具有传统测量不具备的简单快捷优势，可以说，GPS RTK测量技术在如今的工程施工中，起着不可替代的重要作用。
四、提高工程测量中GPS RTK数据准确性的方法
4.1注意地点的选取
通常来说大型工程的建设地点包括城区内和野外两种情况，均需要注意接收站地点的选择。由于信号传播以及测量精度都会受到一些干扰，在选取地点时需格外注意。
野外进行工程测量时，选取接收站地点应避免大型的金属矿、障碍物、盐碱地，也不应将接收设备放置于大型障碍物后或森林中，这些都会影响信号的接收或削弱信号强度，应尽量将接收设备放置于高处。在城区内的工程测量，应避开将接收设备放置于大型供电设备附近和强力磁场，比如发电站、变电站等，同时，也要注意将接收设备放置于高处，便于信号的接收和传输。
4.2缩小测量范围
应用GPS RTK技术测量时，精确性受测量范围和距离的影响，测量范围和距离越大，测量精度越低，因此在进行工程测量时，如无必要，可适当缩小测量的范围。
如大型建筑群的测量工作，在对其进行规划后，可以划分为若干部分分别进行测量，避免整体测量带来的高误差风险。但这种测量方式会增加成本，如果不是十分必要，可以减少划分的区域数量。同时，可以采取一机多线的方式减少接收设备的使用，或通过频繁更换接收设备位置的方式使相关建筑测量工作得到全面覆盖。
4.3保障设备性能
设备性能包括接收设备性能、传输设备性能以及计算机设备性能等。在利用GPS RTK技术进行工程测量时，必须保证接收设备性能良好，能够有效接收卫星信号，最好具有一定的信号加强能力。同时注意传输设备的抗干扰能力，以保证信号及数据的传输工作。计算机设备的运行环境应安全可靠，具备较好的中央处理器进行相关运算。
五、结束语
综上所述，本文结合理论实践，深入分析了工程测量应用GPS RTK技术的应用，分析结果表明，和传统测量技术相比，GPS RTK技术具有精度高、效率高、操作简单等优点，深受工程测量单位的青睐。既能进一步优化测量工作，还能降低工程测量的劳动强度。基于GPS RTK技术获取的坐标数据构建的电子文件，也比较方便保存和携带。大量应用实例表明，在工程测量中应用GPS RTK技术，符合我国目前工程测量发展的实际要求和标准，值得大范围推广应用。
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论文作者:董建
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/25
标签：测量论文; 工程论文; 技术论文; 作业论文; 工作论文; 数据论文; 传统论文; 《建筑细部》2019年第9期论文;