天津市市政工程学校 天津 300252
摘要：目前，道路在施工建设期间，要求施工部门必须要有全站仪，并用于施工控制测量和检测，以保证控制测量和施工放样的精度，满足工程质量要求。而 GPS－RTK 技术因其具有方便、快速的定位测量和放样测量功能，可快速、准确地测定放样点的平面位置，可很好地应用于道路施工测量中。因此，本文分析了全站仪和GPS-RTK配合在道路测量中应用。
关键词：全站仪；ＧＰＳ－ＲTK；道路测量；应用
以前的道路测量工作效率非常低、工作进度慢，并且需要花费巨大的财力人力才能完整的测量出来获得比较理想的数据。然而将，ＧＰＳ测绘定位技术应用于道路测量，则极大地帮助了测量人更加有效的测量数据。用全站仪和，ＧＰＳ－ＲTK相结合的测量方式既能有效的节约时间，测量精度又高，而且也便于以后的数据保存与管理的工作。
一、ＧＰＳ—ＲＴＫ
ＧＰＳ—ＲＴＫ具有全天候、无需通视、定位精度高、测量时间短等优点，全站仪具有快速、高效、准确、轻便的特点。在测量领域将有广泛的应用前景。用于地形图测绘，可以大大减轻劳动强度、提高生产率；成图数字化可以达到高精度、美观的成效，减轻手工制图的粗糙和繁琐；因其简单易学、快速而准确，在工程测量中更具有明显优势，如圆曲线，缓和曲线，竖曲线、综合曲线等。全站仪的数据采集自动化记录及可用接口传输数据的特点，也为地形图数字化成图创造了可靠的硬件保障。
二、ＧＰＳ—ＲＴＫ和全站仪相配合优点
1.精度均匀，ＧＰＳ－ＲＴＫ可快速测定图根点的三维坐标，对图根点随时进行检验，各点误差随机产生，没有误差积累，成果可靠。克服了全站仪采集数据时，经常多次支站所造成的点位精度不均匀的缺点。
2.人员少，ＧＰＳ－ＲＴＫ基准站设置好后能自动运行，流动站只需一人操作，一人画草图标注。全站仪同样只需三人为一小组，一人操作仪器，一人立棱镜，第三人画草图并标注，与实地和全站仪的测点一对一的对应。
3.简化了作业程序，将原有的加密控制网、图根控制、加密图根控制、碎部点数据采集等简化为图根点及碎部点数据同时采集，提高了生产效率。减去了全站仪采集数据时经常搬站和清除障碍物所消耗的大量时间。避免了作业人员重复进入同一作业区域，减少了工作量，缩短了生产时间。一般地形条件下，一个工作日可以采集300-400个坐标数据。
4.精度均匀，ＧＰＳ－ＲＴＫ可快速测定图根点的三维坐标，对图根点随时进行检验，各点误差随机产生，没有误差积累，成果可靠。克服了全站仪采集数据时，经常多次支站所造成的点位精度不均匀的缺点。计算机分块成图，互不干扰，最后以几个相同图根控制点或相同特征点进行拼接，保证成图的精度和效率。
三、实例分析
1.工程概况、测量设备和内容。在某路段进行全程3km的高程控制、地形测量，并且数字化建模成图。
2.ＧＰＳ－ＲTK的原理。ＲTK 实时动态测量系统包含了计算机技术、数字通讯技术、无线电技术和 ＧＰＳ测量定位技术几个方面。ＲTK具有定位精度高、全天候作业以及测量时间短等特点。它是ＧＰＳ测量技术发展中的一个新的突破口。它主要是由实时数据传输部分、实时数据处理部分以及信号接收部分这三部分来构成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆测量的时候应该根据相对定论定理，将一台接收机设置在几个已知的点上，其它的接收机放在待测点上，再给出待测点的坐标以及实测精度，一旦实测精度符合标准，该点的三维坐标以及精度便可以保存下来。
3.GPS－RTK在本路段施工放样中的应用
（1）线路设计。路线设计在大比例尺带状地形图或在现场定线完成，路线中心线的位置需要标定在实地。首先将线路的起点坐标、方位角、加直线长度及曲线要素输入计算机中，根据里程计算出待放样点的坐标，将待放样点坐标输入到 TRK电子手簿中。
（2）选择最佳观测时段。根据卫星可见预报和天气预报选择最佳观测时段（最佳卫星图形）。卫星的几何分布越好，定位精度就越高。卫星的分布情况可用 GPS 平差软件查看多项预测指标，根据预测结果合理安排工作计划，以达到特殊工作的要求和目的。
（3）设置基准站。基准站设置在测区附近的控制点上，也可任意选点进行设置。在设置基准站时，基准站与流动站之间距离不能太大，基准站应设置在上空开阔、视场内周围障碍物的高度角小于 15 ℃、没有强电磁干扰、多路径误差影响小的控制点上。在进行基准站设置时，首先要按照基准站硬件的连接方法，正确地连接各硬件，并进行检查。然后开机，进行必要的系统设置，输入基准站点号、天线高等；同时设置好基准站接收机，在有已知转换参数的情况下，直接输入当前坐标系统与 WGS－84 坐标系统的转换参数，建立坐标转换关系。在不知道转换参数的情况下，直接采用点校正方式建立坐标转换方式；基准站设置好后，检查电台是否能正常工作。一般，基准站的指标要求为：卫星数不少于 4 颗（但也不应大于 8 颗，以免影响 RTK 初始化和 GDOP 值），高度角不小于 15 ℃。
（4）设置流动站。基准站设置完成后，则应设置流动站，即将 GPS 接收机、GPS 天线、对中杆、RTK 手簿、三脚架连好。然后打开接收机，进行流动站系统设置，接着双击“测量”图标，选择“RTK”测量方式，在接收跟踪 GPS 卫星信号的同时也在接收来自基准站的数据，然后通过与基准站相同的坐标转换参数将 WGS－84坐标转换为相应坐标。一般，流动站的指标要求为：卫星数不少于 5 颗，高度角不小于 15 ℃，GDOP≤5，静态初始化 CQ≤0.01 m，流动观测CQ≤0.03 m，测杆对中误差不大于5mm。
（5）中线放样测量。RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入 RTK 的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。
4.ＧＰＳ－ＲTK 和全站仪实际应用的对比和精度分析。ＲTK 在测量时不存在误差积累的问题，它的测点精度基本上可以满足碎部测量的要求，但由于它的高程精度不是很稳定，可能甚至会使得结果出现非常明显的偏差。但是如果是运用全站仪进行测量，出现偏差的现象是不会出现的，这种结果是可信的，但是在用 ＲTK 测量时应该注意和周围所测得相邻点校核。因此将全站仪测量方法和 ＲTK测量放样相结合可以极大地缩小测量结果的误差，提高测量成果准确度。从效率的角度来考虑的话，用 ＲTK 这种方式来测量的话只需要少数的控制点，因此就不需要多次进行站点一个基准站数据链可以控制周围十几公里的测量范围，基本上节约了经常搬迁站点的时间。另一个方面，ＲTK测量投入的人员，一般一组只需要1至2人，而全站仪一组需要分配3至 5人，ＲTK 测量尤其是地形测量方面更能发挥其优势。因此利用 ＲTK 技术来进行碎部测量可以提高外业测量的效率，并且减少现场成本的开支。
全站仪作为一门成熟的测量仪器在相当长的时间内还会在碎部测量方面起主导作用，而动态ＧＰＳ－ＲＴＫ定位技术，使道路测量走上了自动化测量的轨道，彻底改变了传统的测量作业方法。
参考文献：
［1］周忠谟，周琪．卫星测量原理与应用．北京；测绘出版社．
［2］徐绍全．张海华．测量原理及应用．武汉．武汉测绘科技大学出版社．
［3］全球定位系统城市测量技术规程．北京：中国建筑工业出版社．
论文作者:马多燕
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/5
标签：测量论文; 坐标论文; 基准论文; 精度论文; 全站仪论文; 误差论文; 流动站论文; 《基层建设》2016年11期论文;