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摘要：近年来，随着我国经济的迅速发展，我国加快了各方面的基础建设，基础工程的建设与发展对测量技术的要求也不断提高。就目前的状况而言，一些传统的测量设备在测量过程中会受到作业条件的限制，作业时间长，难度大，工作效率低，并且测量的精度还不高，这样就延长了施工周期。所谓的RTK就是指实时动态技术，是GPS测量技术发展延伸，并逐渐在工程测量中得到了应用。本文首先对GPS RTK进行概述，然后剖析其在工程测量活动中的实际应用。
关键词：GPS RTK技术；工程测量；应用
引言
自从科技革命以来，科学技术得到了空前的发展，测绘技术也得到了迅猛的发展，在数据的采集以及处理方面实现了自动化以及数字化，在以往非常传统的测量方法里面，经常会使用到全站仪以及水准仪等仪器来辅助测量进行，这种方法很费时间、不方便，而且精度不够高。这种新技术 GPS RTK 的出现有效解决了以上问题。
1．GPS RTK 技术的基本定位原理
GPS RTK基本原理为多个GPS基准站全天候连续接收卫星资料，经由或其它通讯设备与控制中心连接，控制中心汇整所有基准站接收的观测资料，产生区域改正参数资料库，以计算出任一移动站附近的虚拟主站的虚拟观测量。在主站构成的基线网内，使用者运用移动站所接收的观测量，通过GSM系统将 NMEA 格式资料传回控制计算中心，经控制中心计算虚拟观测量后，运用OTF 载波相位未定值解算法进行短基线实时动态定位解算，求解整数周波未定值及移动站Epoch－by－Epoch坐标，再将坐标传送至移动站。或经控制中心计算虚拟观测量后，将虚拟主站观测量以RTCM格式用GSM系统传输至移动站，移动站运用本身RTK轫体进行实时动态定位计算，并储存坐标于PDA。
随着基线距离的增长所需的整数周波未定值(Integer Ambiguity)求解收敛时间也就越久，主因在于二次差分无法有效消除观测量中的系统误差影响量，导致定位精度降低和无法正确解算载波相位的整数周波未定值。为克服传统RTK技术的缺陷，提出RTK技术在RTK技术中线性衰减的单点GPS误差模型被区域形的GPS误差模型(即多个连续观测站所组成的GPS用以估计该地区的GPS误差模型)所取代，并为该GPS覆盖地区RTK用户提供系统误差实时内插数据。用户收到的并不是一个真实主站的观测资料，而是一个虚拟的主站GPS观测数据，其观测数据已加入该区域经计算后实时内插的系统误差数据。一般使用端需含有RTK韧体仪器才能进行RTK，不仅提供用户管理与延伸坐标转换及大地起伏计算，并节省使用端的成本及开发产品的便利性。
2．GPS RTK技术的工程测量应用优点
2.1测量时间短
随着GPS技术的不断改进、完善，基于GPS的RTK技术测量时间也是在不断缩短；静态定位模式的最长测量时间不超过20分钟，动态定位模的测量时间则只需几秒。
2.2测量精度高
测量精度高是GPS RTK技术成功应用于现代工程测量的关键，其精度要远远的高于传统测量技术；对于基线小于50km的工程测量，其定位精度可达1×10-6，对于基线大于1000km 的工程测量，其定位精度可达1×10-8。
2.3测站间无需通视
传统工程测量方式、方法一般都要求测量站之间的通视，而对于GPS RTK技术来说，其已经不做明确要求，即使用GPS RTK技术进行工程测量时不需要保证测站间通视，可据需要确定点位。
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2.4设备操作简单
与传统测量设备相比，GPS RTK接收机的自动化程度得到了大幅提高，设备操作更趋智能化，测量过程中观测人员只需进行基本的操作和参数设定，就可由接收机自动观测、记录。
2.5作业时间不限
基于GPSRTK技术的工程测量彻底摆脱了时间限制，可以全天候作业，这主要是基于GPS技术的全天候、全覆盖，因此可以在任何时间、任何地点连续观测且不受天气影响。
2.6三维测量数值
基于 GPSRTK 技术的工程测量，其测量数据基本都是“三维坐标”数值，就其高程精度而言，完全可以达到或者说满足四等水准测量要求。
3．GPS RTK 技术在工程测量中的应用
3.1GPS RTK在地籍测量中的应用
地籍测量在土地管理中是一项非常重要的工作，基地测量的准确度与土地管理工作的好坏有着直接的关系。一般情况下进行地籍测量工作的时候，传统方法就是先利用全站仪导线测量控制点然后再设定控制点，碎部测量控制点以及边界点，这种传统的方法有很多精确度不高的地方，因此地籍测量的准确度很难得到有效保证。
河北省得第二测绘院赵国军研究了GPS RTK技术在地籍测量中的应用。他通过实验研究得出GPS RTK技术一方面可以使地籍测量工作的成本很低，另一方面还可以在外进行测量工作人员的劳动强度，不仅大大减少了测量人员的劳动力强度，而且还得到了很高的作业速度，因此不得不说这是一次地籍测量工作的技术革命。
3.2在水下测量活动中的应用
通常开展水下测量工作时，一般应指派两名以上人员照看水位，负责验潮工作，同时波浪和船姿等还会对测水工作产生一定的影响。但通过GPSRTK开展水下地形测量工作时，通过其进行三维定位不仅速度快，而且精准，能够达到无验潮测水，且波浪也不会对测量结果产生太大影响，可节省一定的人力资源。
3.3在控制测量活动中的应用
整体控制测量与局部加密控制一般是常规测量的主要内容，整体控制过程一定要思量到后期加密工作如何进行。通常因为需要局部加密控制，为此会检测一级导线，基于此着手图根控制，造成了人力和物力的不必要浪费。但应用GPS RTK开展控制测量工作时，首级控制测量一般不用思量通视方向点，不用进行加密控制处理，对于图根点测量工作，只要把移动站设置在所需控制点中，平滑采集5S便能够获得坐标，进而首级控制挑取点位时仅仅思量实用性和设基准站的可靠性便可。由此可知，GPS RTK技术可显著提升工作效率，并大大降低了劳动强度。
3.4在碎部测量活动中的应用
原有的碎部测量通常是依照测区现下图根控制点，通过平板仪测图来测图，应用全站仪时，无论测那个点，都应输入对应的地物编码，再通过成图软件完成图形制作工作，但上述方法在实际应用过程要求测站点与待测周围地物保持通视。同时，一台仪器应指派大约三人一起作业。应用GPS RTK开展测图工作时，无需通视，待架设基站以后，只要一人便可着手测量工作。在测量过程中，当测量仪器完全初始化后，面向待测地形地貌碎部点把测杆对中，待气泡居中以后，先测几秒，便能得到该点坐标，当精度满足标准后便能保存，在保存过程输入对应的特征编码，完成某区域自身地形地物点位测定工作后，经由专业数据传输与处理软件，便能够输出各个测量点
3.6 GPS RTK技术在矿山勘测定界中的应用
目前，地表变形观测、岩层变形观测、矿区建设、测量矿井联系、测绘矿区地形图以及测量矿区地面控制等诸多方面已经广泛应用到RTK技术。通常情况下，我国山区丘陵等地区集中了很多矿区，但是这些地方和国家等级点的距离比较远，为了确保待测工程不会超出测量控制点的范围，一定要加密控制点。选择基准站的过程中，应该要求控制点的精度比较高，并且选择RTK静态测量法准确定位相关控制点。如果矿区地形相对较为复杂的话，可以采用RTK技术测量地形碎部点，通过相应的处理后，就可以根据采集的地形点坐标绘制成地形图。将RTK技术应用于地表变形观测工作中，可以获取相应的沉陷地坐标，通过微机处理后得出相应的地形图后，就可以将塌陷面积自动计算出来。
4．结束语
GPS定位技术由于具有自动化操作、精度高、不受时间限制的优势，在现代工程中的应用越来越广泛，带动了自动化测量行业的发展。对于跨海大桥的承台、打桩施工而言，RTK技术的优势十分明显，随着全球定位系统的不断优化，在现代桥梁等工程中，GPS RTK技术在工程测量中的发展前景将十分广阔，一定程度上提高了建筑行业的施工精度、工作效率，具有重大现实意义。
参考文献
[1]乔佃荣.浅析GPS RTK在控制测量中的应用及精度[J].江西建材,2017,(01).
[2]潘建恩.水利水电工程测量中GPS RTK技术的有效运用研究[J].江西建材，2016(16):142-145.
论文作者:杨占英
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/10
标签：测量论文; 技术论文; 工程论文; 精度论文; 工作论文; 坐标论文; 作业论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;