浅谈GPS—RTK技术在工程测量中的应用

浅谈GPS—RTK技术在工程测量中的应用

作者：汪国际

来源：《科技创新与应用》2013年第04期

摘 要：随着我国经济的飞速发展，对工程测量的精度要求越来越高，GPS-RTK技术可以很好地满足这一要求，并且可以提高工作效率。作为一种新的常用的GPS测量方法，GPS-PTK技术在工程中的应用备受关注。简单介绍了GPS-RTK技术的原理，通过分析GPS-RTK技术在矿山勘测及地籍测量两个方面的应用，其有非常广泛的应用前景。 关键词：GPS-RTK技术；工程测量；应用 1 前言

科技革命以来，科学技术得到了前所未有的发展，测绘技术也在这科技进步中得到了飞跃式的发展，逐渐实现了数字化和自动化采集和处理测量的数据；并且还可以实现程序化、科学化、规范化地管理测量的数据。首当其冲的便是以GPS （Global Positioning Systems，全球定位系统）、GIS （Geography Information Systems，地理信息系统） 和RS （Remote Sensing，遥感技术）为名的“3S”技术。传统的工程测量中，我们往往会使用全站仪、水准仪、经纬仪等较为传统的仪器来建立边角网、测角网、测边网，这样不仅十分费时费力，而且在精度方面也不是很好。GPS-RTK技术的出现在很大程度上解决了这一难题。 2 GPS-RTK技术简介

GPS又称为全球定位系统（Global Positioning System，GPS），是美国研发于1973年代，建成于1994的用于军事目的的全星球、全天候和实时性导航、定位系统。其原理是由二十四颗人造卫星发出的可发散到全球的信号源，接收机在地球的任何地方都可以接收到来自三颗以上人造卫星发出的信号，由此它们的位置就可以被定位出来，而且它们的高度也可以被计算出来。RTK（Real-Time Kinematic）又名实时动态差分法，它采用差分GPS 三类（位置差分、伪距差分和相位差分）中的相位差分[1]。是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，由于其能使在野外工作的效率得到很大的提升，所以可以说GPS-PTK技术的出现是工程放样、地形测图及各种控制测量带的一片新的阳光，在GPS使用发展道路上的画上了浓墨重彩的一笔。 3 GPS-RTK技术在工程测量中的应用

作为GPS技术的一个最新发展，GPS-RTK 技术具有高程度作业自动化、集成化，功能强大的测绘，作业条件要求较低，高精度的定位，安全可靠的数据，没有误差的积累，简便、高效率的操作，操作数据处理能力强等优点。现在已在诸多领域中都有应用，本文将从主要从矿山勘测和地籍测量两个方面对GPS-RTK 技术在工程测量中的应用加以分析。

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3.1 GPS-RTK技术在矿山勘测定界中的应用[2]

近年来采矿业巨大的发展空间开始被逐渐增多的公司看到后，各个公司纷纷加大了对于矿区的开采力度，各种各样的违规操作和滥开滥采的现象也就应运而生。由于这些违规操作的现象使得我国的矿业的管理得不到良好的规范，并由此也可能使得许多公司的利益被损害，和谐有序的矿业发展更是无从谈起，中央三令五申的可持续发展也得不到实施。在这样的情形下，对矿区进行准确而科学的测量不但能够使得每个矿山和矿区都清楚明白地理解自己的情况，还对于各地政府能够在方便的掌握具体的矿山的情况的基础上对各个矿区和矿山进行管理，因此勘测和界定矿山是一件不得不做的工作。

以下是GPS-RTK技术在矿山勘测中的测量操作步骤：

第一步，创建工作项目和坐标系统。对参考椭球进行选择，然后输入椭球参数，接下来做好选择、输入投影带等工作。

第二步，选择移动站电台频率。在选择理想的频率的时候要根据本地区无线电频率进行选择，另外必须注意的就是，移动站和基准站必须使用的频率必须一样。

第三步，输入相关坐标。在建立的工作项目中输入待勘测的矿区界址坐标和其他控制点的坐标，在定位放样及检查的时候可以用的上。

第四步，将测量方式选择为RTK模式后进行初始化，初始化完成后即可以启动RTK，对待勘测的矿山进行测量。

第五步，定位放样。将需放样点的坐标从测量手簿中调出来之后，放样点的位置距移动站的距离和方位就会显示在手簿屏幕上，这样做的时候，你就会发现当背着GPS接收机的时候，你走到要放样点的位置它都会既迅速又方便提醒你，而且手簿会通过发出“嘟、嘀……”的提示声来提醒移动站标杆正对放样点位置来表明该点放样定位成功。然后挖坑埋设界桩，在埋设时，不断进行定位纠正界桩的位置只道达到误差范围要求。

GPS-RTK技术由于其能够在野外实时处理达到厘米级准确度的优点，这一优点正好可以使得矿山勘测定界点坐标对邻近图根点位中误差及界址线与邻近地物或邻近界线的距离中误差不超过10 cm的精度的要求得到满足。 3.2 GPS-RTK技术在地籍测量中的应用

地籍测量是土地管理中非常重要的一部分工作，它的优劣将会严重的影响土地管理工作的好坏。对于平时的地籍测量，传统的方法是在对控制点对宗地界址点进行碎部测量之前使用全站仪的导线测量控制点后再设定控制点。然而诸如此类的传统方法存在非常多像准确度达不到要求等的不足之处，这将使得地籍测量工作的准确度受到影响。

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河北省第二测绘院的赵国军等[3]研究了GPS-RTK技术在地籍测量中的应用。他经过试验得出GPS RTK 技术不仅可以使得地籍测量工作的成本非常有效地降低，而且测量结果的精确度还可以被极大的提高。GPS-RTK 技术可以减轻了在外面测量人员的劳动强度，大量地减少了测量人员的数量，同时却大大提高了作业速度。随着对GPS-RTK技术的研究和应用，改变了地籍测量的传统作业模式，带来了一次技术革命[4]。 4 结束语

如今我国经济正处在一个飞速增长的时期，基础工程建设得到了难得一遇的发展机遇，这就自然对测量技术提出了更高的要求。当前我国的工程测量中虽然拥有一些诸如全站仪的先进设备，但是由于受常规测量方法的限制，在作业强度及测了效率方面仍然比较差。GPS-RTK技术应用于工程测量时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。因此GPS RTK技术在工程测量中的应用有着非常广阔的前景。 参考文献

[1]李英冰，徐绍铨.利用RTK进行数字化测图的经验总结[J].全球定位系统，2005（5）：103-104.

[2]俞俊杰. GPS RTK技术在矿山勘测定界中的应用[J].能源环境，2011，7 （2）：184-185. [3]赵国军，满树徐. GPS RTK技术在地籍测量中的应用[J].信息技术，2012，15（2）42-45. [4]邱中军，房颖.RTK在工程测量中的应用[J].吉林水利，2002（11）：67-68.

作者简介：汪国际（1971.05～），男，安徽桐城，汉，本科，工程师，研究方向：地质测绘工程。