工程勘察测绘中GPSRTK测绘技术的应用探析

工程勘察测绘中GPSRTK测绘技术的应用探析

郭亚刚1丁玉鹏2

1.山东正元数字城市建设有限公司山东省烟台市高新区264670

2.山东嘉瑞勘察地理信息有限公司山东省淄博市张店区255022

摘要：随着科学技术的发展，我国的工程勘察测绘技术有了很大进展，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。通过GPS-RTK技术的特点及工作原理进行详细阐述，并对其在实际勘察工作中的具体应用进行分析说明，为业内人士更好地利用该项技术提供参考。

关键词：工程勘察；测绘；GPS-RTK

引言

由于工程勘查工作关系到我国的经济发展水平，因此这项工作成为我国社会发展过程中的一大重点工程。近年来科学技术突飞猛进，同时人们的生产和生活带来了更多便利，积极促使了人员工作效率的大大提升。在工程勘查工作中，工作人员通过利用全球定位系统以及动态差分等先进技术，使得勘查测绘工作质量和测绘效率得到了明显的提升。由于GPS-RTK这种技术具有一定的优越性，例如：效率高，精确性高，功能强大等，因此它已经成为目前工程测绘过程中采用的主要技术。

1GPS-RTK测绘技术概述

RTK技术的应用为GPS测绘提供了更先进的测绘方法。RTK技术全程载波相位差分技术，其本质上是对两个测量站载波相位观测量的差分进行实时处理的测绘方法。将基准站采集的载波相位发给测绘人员的接收机，接收自动处理相位分差进行坐标计算，从而实现准确、误差相对较小的测绘。这是一种新型的GPS测绘方法，与以往的GPS测绘方法相比，能够在野外环境下实时得到厘米级定位精度，而不需要进行静态、快速静态、动态测量的事后解算。因此，RTK技术采用了载波相位动态实时差分方法进行差分实时解算，从而实现了GPS测绘过程中的实时、自动化解算。

2GPS-RTK技术应用的特点

2.1GPS-RTK技术的优势

2.1.1定位准确，数据较精确，误差少

GPS-RTK技术在工程勘测中的应用，可保证测绘工作的效率及准确性。该项技术的精确度非常高，其精确值可以达到厘米级，可确保定位的高效和准确，在实际测绘工作中，GPS-RTK技术测量出的数值误差非常小且操作也相对简单，所以该项技术在如今的工程勘测中被广泛使用。

2.1.2效率高

与传统测绘技术相比，GPS-RTK勘察测绘技术在观测效率上有了明显提升。对测绘区域的调查完成后，能以较少的控制点实现全区域观测，而传统测绘方法对控制点的需求量较多，且需要进行大量的测绘，观察站的不断移动需要将测量仪器进行同步转移。而GPS-RTK勘察测绘技术仅需要个位数控制点，同时，在一般电磁环境下运行速度较快，且不需频繁搬运观测设备，劳动强度相对较低，在工作量相对较小的前提下，能够节约测绘的总体成本，提高了勘察测绘的效率。

2.1.3测绘仪器的功能比较多，测量自动化程度高

GPS-RTK技术在与流动站中安装的软件控制系统相结合后，便可进行内业和外业的自动化测量，再将测量到的信息数据通过无线传输装置传送到计算机里，在方便测绘工作的同时也减少了工作量，同时通过对辅助测量的减少也间接的使测量误差减少，提高了测绘的精准度。

2.2GPS-RTK的缺陷及处理方法

2.2.1易受卫星状况影响

GPS-RTK技术的运用主要依靠卫星定位技术，可有些时候卫星信号的覆盖较差，致使在测绘时出现测量假值的现象。在高山峡谷或有高楼分布的城市进行测绘工作时，卫星的信号会受到很大影响，不但缩短了测绘的工作时间，也使测量数据不够准确。如遇到此类情况时可通过预报星历在信号最佳的时段进行测绘工作。

2.2.2天空环境限制

虽然GPS-RTK勘察测绘技术基本不受天气情况、季节的限制，但对天空条件的要求较高——当电离层干扰较强或共享卫星数量较低时，测绘初始化的时间较长，且观测精度较低，准确性也无法保证。就一天中的各时间段而言，正午时由于阳关直射电离层干扰较强，而11：00之前与15：00之后电离层干扰较弱，因此，在这2个时间段内更适合应用GPS-RTK勘察测绘技术进行观测。

2.2.3初始化性能的影响

在使用GPS-RTK技术进行测绘作业时，若遇到卫星信号高山或高层建筑物遮挡的情况，会造成卫星信号丢失的现象，此时就需GPS-RTK进行初始化，如此便对测量的准确度造成影响，因此在选择机型方面应选择初始化时间段性能强的设备。

3GPS-RTK测绘技术在工程勘测中的实际应用

3.1对建筑的变形监测

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。

3.2对于建筑工程的测量分析

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。

3.3碎步测量和放样分析

GPS-RTK测绘技术进行测图，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。

3.4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

综上所述，GPS-RTK技术在当前的工程勘察测绘中占有非常重要的地位，其具有应用范围比较大，测量数据精准度高，操作简单等多个优点。虽然在实际勘测应用的过程中，受到环境影响使其还有一定的局限性，不过并不影响GPS-RTK技术在工程勘测中发挥的重要作用。为进一步提高测绘的质量，技术人员须充分考虑影响因素，并降低不利因素对测绘结果的影响，这样才能保证测绘作业的高效进行以及勘测结果和数据的准确性，使GPS-RTK技术在工程测绘中发挥更大作用。

参考文献：

[1]张从康.GPSRTK技术在工程测量中的应用及其精度分析[J].科技与企业，2012（4）：59.

[2]罗德利，马永财，谢常君.GPS–RTK技术在市政工程测绘中的应用[J].城市地理，2016（4）：145–146.