东莞市茶山镇测绘队 523382
摘要：随着社会经济的不断发展，人们生活水平不断提高，对市政工程建设也提出了更多的要求。我国政府也对市政工程建设予以了高度重视，并投入了大量的人力、财力、物力。不管是数量还是规模，市政工程都得到了极大的提升。在市政工程建设中，首先要做的就是测绘工作，而随着科学技术的不断进步，GPS－RTK技术在工程测绘中得到了广泛的应用，并且发挥着越来越重要的作用。
关键词：GPS－RTK技术；市政工程；测绘
0 引言
全球定位系统GPS是美国国防部研制的全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统，它可提供实时的三维位置、三维速度和高精度的时间信息。这一系统的建立为测绘工作提供了新的定位手段。GPS定位技术有速度快、精度高、成本低，并能够全天候进行作业的优点，因而在城市和工程控制网的建立、更新与改造中日益广泛的应用。而RTK测量技术，是 GPS测量技术与数据传输技术相结合的产物，它是GPS测量技术发展上的一个新突破。
1 GPS－RTK的基本原理
GPS—全球定位系统的基本原理是利用卫星上的无线电发射台，形成卫星导航定位系统，根据无线电测距交会原理，在已知三颗以上卫星的空间位置的情况下，交会出地面位置点的位置。GPS 拥有实时性导航定时、定位功能，还具有连续性、全天候、全球性等特性，从而能够更加精密地提供时间、三维坐标、速度。GPS－RTK技术（GPS－real time kinematic），即实时动态 GPS 测量技术，以载波相位测量为依据，并把载波相位测量和数据传输技术完美结合起来。这种实时差分 GPS 测量技术，是 GPS 测量技术发展中一个新的重要突破。
实时动态定位系统（RTK测量技术），主要是由无线电数据传输链、一个基准站和若干个流动站等三大部分组成的，该测量技术的应用原理就是取一个点位精度相对较高的首级控制点当作基准点，在流动站上设置一台接收机当作参考站，从而能够对卫星连续性地作出监测，并将接收于基准站上的观测数据，通过无线电传输设备根据相对定位的原理，在计算机上实时计算显示出这些流动站的测量精度和三维坐标。RTK系统中的基准站，一般情况下会选择一个拥有地势较高、视野开阔等特性的已知控制点上进行设置，它的功能就是连续性地跟踪观测 GPS 卫星，并将基准站坐标、载波观测数据及伪距观测值等通过无线电数据传输链实时地发送给各个流动站。流动站上的接收机不仅可以采集 GPS 观察数据，还能够接收基准站传来的数据，并且能够实时处理在系统内组成的差分观测值，最后就可以得出来自基准站和流动站的基线向量，如果用最后得出的基线向量再加上基准站的坐标就可以得到流动站所有点的坐标，再利用坐标转换参数原理，可以计算出流动站的三维坐标，精度能够达到厘米级。
2 GPS-RTK技术在工程测绘中存在的问题及解决措施
无论是多么先进的仪器，使用过程中都会存在或多或少的弊端，GPS-RTK也是不例外的。它具有以下的一些缺点：对测量环境要求很高，因为许多因素可以对GPS信号的传送和接受造成影响，实地测绘无法做到和控制布网一样，可以随意选择控制点周围的自然环境，所以，使用GPS-RTK来进行碎步采集的时候，无法将其作用全部发挥出来。此外，多路径效应也是GPS中普遍存在误差的一个环节，想要使它减弱就要采用更好的天线设备，选择的测站要尽可能地与反射物远离。
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2.1 测绘地物点处无接收信号时的测量方法
GPS-RTK在测量时往往会遇到这样的问题：对地物进行测量时，流动站手持杆和所测地物点石重合的，RTK无法进行初始化，接收机或者接收不到信号或者只能接收到很弱的信号，没有办法将坐标位置直接测量出来。如果一直等着接受信号，就会浪费大量的工作时间，降低工作效率。碰到这样情况的话，也可以用许多方法测算其平面坐标。
2.2 测绘地物点不能到达时的测量方法
当作业者不能到达待测地物点时，或者是无法将RTK接收机放在待测地物点时，比如说是淹没在水中的建筑物。碰到这样的问题，可以使用交会法来对坐标位置进行测量，实施起来非常简单，具体步骤是：使用RTK在两个地物点连线上分别测出两个坐标点，每两个坐标点就和地物点进行连线，这样只需要得到四个坐标就可以将地物点的坐标推算出来，绘制出其平面位置。
3市政工程测绘对GPS-RTK技术的应用
GPS-RTK技术具有较高的定位精度，并且能够实现快速的实时定位，在可操作性上也具有突出的优势，同时能够进行全天候作业，具有较大的覆盖面，因此在市政工程测绘中有着重要的应用价值。关于GPS-RTK技术在市政工程中的应用，主要包括以下几个方面：
3.1平面控制测量
目前，GPS-RTK技术已经逐渐代替了传统的导线测量，在测量工作中，通过对GPS-RTK技术的应用，可以实现控制网测量与部分碎部测量。在利用RTK的过程中，只要流动站与基准站的距离控制在 15km 内，那么流动站的观测工作往往只需要几秒就可以完成。
3.2放样测量
在工程测量中，GPS-RTK技术在点放样与线路放样中也有着广泛的应用。对于点放样而言，首先需要将向 GPS 流动站传输放样点坐标以及静态网中的坐标转换参数，然后通过所放点标识，开展实地放样工作。对于线路放样而言，首先需要根据线路中心线的弯道元素进行线路中心线文件的编制，然后向 GPS 流动站接收机传输文件以及坐标转换参数，并在实地根据桩号与所放点与中心线的关系，开展现场放样工作。
3.3 高程测量
根据 GPS 测量资料，并结合水准测量资料，实现区域性大地水准面高程的测量具有较强的实效性。这种方法需要 GPS观测点对水准测量资料进行参考，并具有适当的密度与均匀的分布。通过对高精度 GPS 定位技术的应用，实现对观测点大地高程差的确定，然后根据适当大地水准面进行数学建模，并根据模型内插出计算点的高程异常或异常差，进而实现特定点正常高程的获取。通过GPS-RTK技术，可以有效测量纵、横断面，并且能够对数据点进行采集工作，使测量作业的质量与生产效率得到大幅度提高。
4 总结
GPS是一项有效的空间定位系统，其在应用的过程中，各项技术越来越完善，在军事领域以及测绘行业发挥着重要的作用。本文对GPS技术在市政工程测绘中的实际应用情况进行了研究，通过实践发现，应用GPS技术，可以有效保证工程测绘的准确性，其借助卫星定位系统，可以采集的有效的信息与数据，这项技术具有操作简单、测绘准确、数据可靠等优点，所以，在市政工程测绘工作中有着不可取代的地位。应用GPS技术，可以降低传统人工测绘的难度，可以减轻测绘人员的工作负担，有着良好的应用前景。
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论文作者:刘明华
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/10
标签：测量论文; 技术论文; 坐标论文; 流动站论文; 地物论文; 市政工程论文; 实时论文; 《基层建设》2016年11期论文;