摘要：GPS-RTK在工程测量中大大提高了测量精度和工作效率，受到测绘工作人员的青睐。目前GPS-RTK主要应用在碎部测量、变形监测、断面测量等方面，在应用时受环境、设备等因素的影响容易出现测量误差。本文介绍了GPS-RTK技术，并介绍了降低测量误差的措施。
关键词：GPS-RTK；精度；选点
一、GPS-RTK技术
RTK实时动态定位系统由基准站和流动站组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。
GPS-RTK技术具有仪器操作简便，自动化高；数据精度较高，实时显示；没有误差积累，数据可靠；作业要求较低，效率很高。GPS-RTK技术优势明显在工程方面应用广泛。
（一）控制测量
控制测量是工程施工的基础，控制网的网型和精度要求同工程项目的性质、规模有着密切的联系。城市控制网的面积较大、精度很高、应用的也非常频繁，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大都在地面上，然而由于城市发展，这些点很多都被破坏了，直接影响工程测量的开展。通常情况下工程控制网要求覆盖面积小、点位密度大、精度要求高，使用导线测量的方式要想达到上述要求就要进行分段施测，分段施测需要的人力多时间长，并且精密度不均匀。使用RTK进行控制测量只要在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站，用流动站直接测量控制点的平面坐标和高程，对不易设站的控制点，可采用手薄提供的交会法等间接的方法测量。RTK技术的精度能够达到毫米级以上；RTK技术因为点和点之间无需通视，能够铺设较长的GPS点构成的三角锁，因而有利于建立工程勘探、施工控制网和变形监测控制网。
（二）变形监测
变形监测主要是指对于建筑、铁路、公路等工程的地基沉降；建筑物的位移、倾斜；大坝等水工建筑物；隧洞的收敛、沉降等的监测。由于被监测的工程一般都具有工程大、周边环境复杂的特点，而且变形监测网一般都是毫米级精度，同一般的测绘工程控制网相比数量级要求高；变形观测网要求在一定时间内隔一段时间就要重复观测，因为只有多次的观测，才可以获取观测点坐标或高程的变化数据，才能确定工程的变形是否是安全的。RTK技术的特点可以满足变形监测的上述几点要求，因而能够应用于变形监测中。
（三）碎部测量
在城市建筑物稀疏的地域使用RTK进行碎部测量比其他测量方法用时更短。在城市建筑稠密的地域使用GPS进行测量荣容易出现盲区以及初始化时间过长和失锁的问题，导致碎部测量时间长，这个时候通过RTK增补图根导线点，并配合全站仪来进行碎部测量就能大大缩短测量时间。RTK技术同样能够用到地形图、地籍图的碎部测量中，在地籍碎部测量应用RTK技术由于自动化程度高，只要一个人就能完成测量工作。在测量时只要将这个小区域内的地形、地物特征点的测量数据传到计算机上，由内业人员简单的操作相关成图软件就可以即刻生成碎部的成果图。
（四）断面测量
由于公路工程距离较长，线路中的遮挡物众多，在进行道路的线路勘测时，需要多次转站。采用一般的测量技术要想使测点在断面线或中线上，要持标杆人员不停的变换位置，耗时耗力。使用GPS-RTK进行作业就便捷的多了。在测量时先把各拐点坐标输到移动站的手薄内，接着由测绘人员调出需要测量的两点坐标，这两项工作完成后，手簿内就会自动地生成一条直线，并且准确地显示出测量员的位置和起始点的桩号，从而知道测量有没有在断面线上和点位之间的距离。
（五）水下地形测量
因为RTK天线能够和测深仪联合使用，从而使测量变的更加简单，并且能够单独的开展水面高程测量。RTK技术受环境因素影响小，同时受潮汐等海上因素影响较小，能够大大降低测量误差。在应用RTK配数字测深仪进行水下地形测量时，要使得RTK与测深仪采集信息步调一致，同时应当按照要求的不同开展验潮或非验潮模式下的水深测量。
二、GPS-RTK工程测量误差控制
（一）选点
GPS-RTK在测量时，容易受轨道、卫星、电离层、对流层、周边环境的影响和信号的干扰产生测量误差，所以要特别注重基准站选点工作，减少由于上述因素造成的测量误差。在选点时注意：（1）点位地形利于减小多路径误差。为满足这一点在选点时要注意远离平坦光滑的地面、水面尤其是平静的水面以及金属矿区等反射波强区域。此外，对于高压输电线、变电站以及电台、电视台等强电波辐射源附近也要尽量远离。（2）点位视野要开阔，保证视场周同障碍物的高度角要大于10～l5度，从而降低对流层折射对视野的影响。（3）点位应当稳定且坚固，容易到达且方便通讯。
（二）设备调试
设备是观测的基础，因此在外业观测作业之前，要对GPS信号接收设备的好坏进行检查，并将其调试的良好的工作状态。在观测过程中也要随时关注接收机的工作是否正常。不论是参考站还是流动站参数的设置都必须要做到零误差。对于参数的设置，要严格把关，遵守仪器配套操作手册。
（三）定位精度和可靠性检查
系统设置及初始化完成之后，应当开展检核工作，从而保证基站设置正确，否则就会影响测量数据的准确性。检查核对工作可以采用已知点检核比较的方式进行也可以采用重测比较的方式进行。已知点检核比较就是用RTK对部分控制点的坐标进行测量，把测量所得数据同原有的坐标比较。
三、GPS-RTK技术在市工程测量中应用
（一）工程概况
本次测量工作是关于城市工业园区的测量，H工业园区位于A市的高地势区，该地区地势比较平坦，视野也很开阔，测量条件较好。为掌握该地区的相关情况以便后期工程建设的开展，对该地进行地形测量工作。本次工作采用GPS-RTK进行测量。
（二）转换参数的确定
在测量的过程中，该工程为了保证工程坐标转换参数的精度，对该工程的测量区域内的6个高等级的GPS控制点进行了多种方式的匹配，从多种方式的匹配结果中选择精度最高的一组参数作为测量中的启用参数。
（三）工程应用的定位和精度的分析
根据GPS-RTK技术对工程进行测量的流程和步骤进行了定位和精度的分析。首先是采用RTK作业的方式对工程控制和放样进行测量。并对相邻的观测点之间进行了全站仪和RTK两种实测的方式，其实测结果如表1所示。根据这种测量方式，该工程的测量精度有了显著的提高。
结束语
GPS-RTK由于具有操作简单、省时省力、成本低、精度高等优势已经广泛地应用于工程测量中。在测量工作中，我们只要保证选点准确、接收机精度高，做好参数转换工作就可以大大地提高工程测量的精度。
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论文作者:李跃
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/13
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