工程勘察测绘中GPS-RTK测绘技术的运用

工程勘察测绘中GPS-RTK测绘技术的运用

任洁

天津市地质工程勘察院天津300191

摘要：随着科学技术的不断创新，GPS-RTK测绘技术被广泛的应用于工程勘测中，GPS-RTK的测绘数据精准，在我国的工程勘察测绘中起着极为关键的作用。

关键词：工程勘察测绘；GPS-RTK测绘技术；运用

引言

工程勘察测绘工作主要指的是项目工程在制作设计图纸之前对当地实际施工区域的地质情况进行勘测、检查，然后制作成检查报告。并根据报告内容来绘制工程图纸，为后续工作提供数据依据，测绘技术对工程勘察测绘的质量和水平起着重要作用。

1.GPS-RTK测绘技术定义及原理

GPS-RTK测绘技术主要由GPS技术和RTK技术两者集合而成，其中GPS即全球定位系统，而RTK主要是指动态实时观测技术。GPS-RTK测量原理是以载波相位差分技术进行定位，在野外实时进行作业时能获得厘米级的定位精度，GPS-RTK测绘技术内容主要由基准站、流动站、数据链三者组成。作业方法主要是将基准站安置在精度区域内地势较高的第一级控制点上，通过连续的跟踪观测可视卫星将观测数据和观测站信息以无线传输设备或者对应网络信号实时发送至流动站中。此时移动站在接收GPS卫星信号的同时也可接收基准站传输的数据，根据其定位计算出流动站接收机于每个观测点时的三维坐标及精度。在保障对应工程测绘整体质量和效率的同时对其测量成本的节省、效果显著。

2.GPS-RTK测绘技术的相关内容

2.1GPS

GPS主要是运用卫星来进行的一种高精准度的定位技术，这项技术不受到天气情况变化的影响，不仅能够对地面信号的发出位置进行实时定位，还能通过建立三维模型来确定信号位置的海拔高度以及经纬度等等。因此，GPS技术不仅应用于人们的日常汽车导航，也被广泛应用于工程勘察工作当中。比如隧道、桥梁等施工工程。

2.2RTK

RTK是在GPS技术之上进行优化升级产生的一项技术，采用载波相位差分技术，进行定位测量，能够有效减小数据误差，大大提高工程测绘的精准度。RTK技术的关键就在于对数据信息进行整合、分析以及存储、传输的能力。

3.研究GPS-RTK测绘技术的优缺点

3.1测绘优势

GPS-RTK测绘技术基于网络信息技术以及卫星定位系统，能够实现对测量区域的精准定位，减小误差，保证工程质量。基于网络运算系统，这项测绘技术操作过程比较简便，许多数据都能通过网络系统进行自动化统计和计算，从而有效减少了员工的工作量，还能够保证数据的准确性。并且，这项技术在测量范围上也扩大了面积，使得测量过程中不必来回搬运机器设备。能够有效节省了许多人力物力，节约工程成本，还能提高工作效率。因此，这项技术经常被用于工程勘察测绘工作当中，十分受到施工人员的喜爱。

3.2测绘缺点

这项技术过于依赖卫星定位系统，容易受到卫星信号的影响。卫星定位系统在一些偏远地区信号覆盖能力有时比较弱，同时，天空环境变化也会影响测绘技术对卫星信号的接收情况。通常情况下，正午时分进行测量时，卫星信号会受到电离层的干扰而无法被测绘系统准确接收。因此，相关技术人员在进行测量时一般都需要避开中午进行测量。此外，GPS-RTK测绘技术随着科技的发展进步，研制出了许多不同的机型。机型设备不同，就会使得测绘系统初始化能力强度不同。而如果初始化时间过长，就会影响测绘效率，并且会对测量精准度造成影响，这些都是工程勘察测绘在使用GPS-RTK测绘技术时应当重点研究的问题。

4.GPS-RTK测绘技术在工程勘测中的实际应用

4.1对建筑的变形监测

利用GPS-RTK测绘技术可以实时监测水库、大坝或高层楼房等建筑的倾斜情况，由于被监测的建筑物体积庞大且结构十分复杂，加上监测环境的不确定性，为监测工作增加了难度。对建筑变形的监测项目主要包括地基沉降状况，地基位移状况及建筑物倾斜状况。通常使用水准方法对地基沉降情况进行监测，使用三角测量法对地基位移和建筑物偏移情况进行监测。通过上文对GPS-RTK测绘技术的优点的介绍可得知，使用该技术对建筑物进行监测时不需接近被测建筑，不过要尽量多设置基准点，并在监测点和基准点安装接收器，并配备数据无线传输技术，使数据能够及时传输，以便对其进行及时的整理和分析。

4.2对于建筑工程的测量分析

由于GPS-RTK测绘技术的测量精度高覆盖面积大，所以在建筑工程测量中也被广泛应用，相较于传统的测量方法，该项测绘技术不需要严格的通视条件要求，只要求在覆盖范围内设置观测点和基准站，极大地减少了相关工作人员的工作量，但若一个控制基准点有损坏情况，就会影响工程建设的进度，不过由于工程的控制网范围不大，各基准点的间距也很小，分布越密集测量的精度也会随之升高。如果在设置控制基准站时难度较大，可使用RTK手簿来辅助完成测量作业，以提高测量数据的准确性和实效性。

4.3碎步测量和放样分析

GPS-RTK测绘技术的应用范围主要是在建筑的界址点测绘、平面位置施工放样及地形图的测量描绘等工作中。如果使用该技术进行测图，并不需配置控制点，只需在作业过程中设置设备仪器站，并使其在相应的测点放置3s，之后再输入特有的编码，之后依据相应的基准点便可得到相应地形点的坐标信息，该技术具有非常高的准确度。若在室内进行测图工作，就要把测量区域中的相关地形信息数据传输到中信数据平台上，这也是一些绘图软件的工作原理。测绘工作中使用GPS-RTK技术，操作过程也相对简单，只要将得到的碎步点的坐标和相关的信息进行整理，即可在后续工作中详细的分析和处理相应的数据信息，由此更加体现了GPS-RTK技术的便捷和高效。在进行放样作业时对GPS-RTK技术的应用，通常也不需太多的处理程序，在GPS-RTK外部控制器中把参数信息输入后便可以进行放样的作业。在放样作业中采用GPS-RTK技术，可使放样工作具有更多的灵活性，既可按相应的桩号放样，也可通过具体的坐标信息来进行作业，还可根据具体的工作要求对这两种放样方法进行转换使用。此外，在放样工作中使用该技术，如果有偏移情况，设备仪器会显示偏移的具体方位和具体偏移数值，以便实现对误差的准确控制。

4.4高程测量

想要确定勘测区域内的大地水准面的高程，可以把水准测量数据与GPS的测量数据相结合，这是一种快速有效的方法，采用这个方法需设置密度适当且分布均匀的GPS观测点，同时要求其具有水准测量的资料。利用高精度GPS定位技术精密确定观测点的大地高程差，并根据建立的适当大地水准面数学模型得出特定点的正常高程。利用RTK技术进行纵、横断面测量，数据点的采集工作，在提高勘测准确度的同时也缩短了作业时间，大幅提升了测量工作的效率。

结语

施工单位必须意识到勘察测绘工作的重要性，积极研究提升测绘精准度的方式，运用GPSRTK测绘技术的优点，并合理避免其自身的弊端。对测绘具体位置进行准确定位，进行现场放样工作，对信息数据实施动态监控。而在涉及到高程测量工作时，也可以使用这项技术来进行。这样就可以绘制出测绘图纸，达到满意的测绘效果。

参考文献:

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