GPSRTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用探索

1、GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用探索摘要：工程測(cè)量結(jié)果的精度與準(zhǔn)確性關(guān)系到工程建設(shè) 工作能否順利進(jìn)行，因此要注意應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)提高工 程測(cè)量水平。GPS RTK技術(shù)是常見(jiàn)的工程測(cè)量技術(shù)，本文分 析了 GPS RTK技術(shù)的特點(diǎn)，包括可實(shí)現(xiàn)全天候觀測(cè)及測(cè)量操 作簡(jiǎn)便等；同時(shí)結(jié)合工程實(shí)例深入探討了GPS RTF技術(shù)在工程測(cè)量工作中的應(yīng)用情況，包括內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備與參數(shù)轉(zhuǎn)換方法， 基準(zhǔn)站選定及RTK施測(cè)方法。關(guān)鍵詞：工程測(cè)量 GPS RTK技術(shù) 應(yīng)用 探索中圖分類號(hào)： P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1007-9416（2014）12-0206-01工程測(cè)量包括地形測(cè)量、控制測(cè)量、施工測(cè)量

2、及竣工測(cè) 量等，是開(kāi)展工程建設(shè)工作的前提條件，只有做好工程測(cè)量 工作才能夠獲得建設(shè)過(guò)程中所需的各類圖紙或數(shù)據(jù)資料 1。 為了保證工程測(cè)量的精確性及提高測(cè)量質(zhì)量，則需要合理應(yīng) 用測(cè)繪技術(shù)。本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)工程測(cè)量中應(yīng)用 GPS RTK 技術(shù)的情況進(jìn)行了分析，旨在推廣使用GPS RTK技術(shù)。1 GPS RTK技術(shù)的特點(diǎn)GPS RTK技術(shù)指的載波相位差分測(cè)量技術(shù)，該技術(shù)的基 本測(cè)量原理為，利用基準(zhǔn)站中的 GPS接收機(jī)連續(xù)觀測(cè)可見(jiàn)GPS衛(wèi)星，同時(shí)采用無(wú)線傳輸設(shè)備將觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到觀測(cè)站。 在觀測(cè)站接收到基準(zhǔn)站發(fā)送的數(shù)據(jù)后，便可以依據(jù)定位原理 計(jì)算流動(dòng)站精度及三維坐標(biāo)。在實(shí)際的工程測(cè)量中發(fā)現(xiàn) GPS R

3、TK技術(shù)具有以下特點(diǎn)：（1）可保證測(cè)量過(guò)程的透明性、直 觀性及測(cè)量成果的動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性。例如，可以獲得實(shí)時(shí)坐 標(biāo)數(shù)據(jù)，并監(jiān)測(cè)定位精度，有效解決快速成圖及三維動(dòng)態(tài)放 樣等問(wèn)題2。如下圖1。（ 2）如GPS衛(wèi)星觀測(cè)條件較好，最 短可在2s5s內(nèi)獲得精度較高的三維坐標(biāo)點(diǎn)。 如測(cè)點(diǎn)接收到 的GPS衛(wèi)星信號(hào)4顆，則觀測(cè)作業(yè)不受到時(shí)間限制，可實(shí) 現(xiàn)全天候觀測(cè)；另一方面，各站之間可互相獨(dú)立，無(wú)需實(shí)現(xiàn) 通視，因此可避免誤差積累及傳播。（3） GPS RTF技術(shù)還具有智能化程度高的特點(diǎn)，測(cè)量操作簡(jiǎn)便，只需對(duì)中及整平天 線，測(cè)量天線高度及將電源打開(kāi)便可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)。2 GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用2.

4、1 工程概況 某水庫(kù)工程是某市供水基建項(xiàng)目，在規(guī)劃建設(shè)水庫(kù)工程 前需要測(cè)量庫(kù)區(qū)地形狀況，工程位于丘陵地區(qū)，測(cè)區(qū)面積為 20Km2,海拔高度在65m130m之間，山上長(zhǎng)有許多高大樹(shù) 木，且草叢灌木較為密集，測(cè)量的通視性較差。在了解本工 程的實(shí)際情況后決定采用 GPS RTK測(cè)量技術(shù)，測(cè)量中采用的 地形圖比例為1: 1000,測(cè)量工期為65d。在采用GPS RTK 技術(shù)進(jìn)行測(cè)量之前，已經(jīng)收集好以下資料：4個(gè)D級(jí)GPS點(diǎn)，2 個(gè)國(guó)家二等三角點(diǎn)， 5 個(gè)國(guó)家一等水準(zhǔn)點(diǎn)，將水準(zhǔn)點(diǎn)、三 角點(diǎn)、GPS點(diǎn)作為工程測(cè)量高程控制及平面控制的起算點(diǎn)。 此外，本工程在測(cè)量中所采用的高程系統(tǒng)為 1956 年的黃海 高程

5、系統(tǒng)，使用的坐標(biāo)系為北京 1954 坐標(biāo)系；圖幅分幅為 55X 55矩形分幅，基本等高距為 1.5m。2.2 實(shí)際應(yīng)用情況2.2.1 內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備與參數(shù)轉(zhuǎn)換 內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備與參數(shù)轉(zhuǎn)換情況如下： （ 1 ）內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備。利用野 外踏勘資料及地形圖資料做好相應(yīng)的內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備工作，首先對(duì) 控制點(diǎn)的資料進(jìn)行整理，盡量在工程測(cè)區(qū)周圍均勻布設(shè)控制 點(diǎn)，保證已知點(diǎn)可以全面包圍控制點(diǎn)，同時(shí)避免所測(cè)點(diǎn)被無(wú) 限制外推。在本工程中各個(gè)控制點(diǎn)所在的位置及控制點(diǎn)周圍 的環(huán)境條件均與GPS RTK測(cè)作業(yè)要求相符。在放樣階段， 及時(shí)將放樣點(diǎn)坐標(biāo)輸入內(nèi)業(yè)管理系統(tǒng)，以保證在野外實(shí)現(xiàn)準(zhǔn) 確放樣、實(shí)時(shí)放樣。放樣工作完成后便可以根據(jù)工程測(cè)量需 要對(duì)測(cè)

6、量范圍的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行求定。 本工程采用了北京 1954 坐標(biāo)系，為了順利完成測(cè)量，則需要實(shí)現(xiàn)地方性坐標(biāo)系與參 考坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換 3 。轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系參數(shù)的具體方法如下： 在工程測(cè)區(qū)均勻布設(shè) GPS控制點(diǎn)，布設(shè)時(shí)所采用的方式為靜 態(tài)GPS布設(shè)好控制點(diǎn)后獲取地方性坐標(biāo)系與北京1954坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，隨后根據(jù)兩種坐標(biāo)對(duì)轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。本工 程同時(shí)觀測(cè)了 5 個(gè)控制點(diǎn)，并對(duì) 5個(gè)控制點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行了計(jì) 算，以便可以利用多個(gè)控制點(diǎn)計(jì)算及檢驗(yàn)參數(shù)的匹配性，從 而提高轉(zhuǎn)換精度及保證轉(zhuǎn)換的正確性。222基準(zhǔn)站選定及RTK施測(cè)方法為提高工程測(cè)量效率，本工程在選定基準(zhǔn)站及施測(cè)的過(guò) 程中采用了以下方法： （ 1）在無(wú)

7、電臺(tái)、無(wú)高大物遮擋、 GPS 衛(wèi)星信號(hào)覆蓋良好，且地勢(shì)較高的視空區(qū)域設(shè)立基準(zhǔn)站，已 知基準(zhǔn)站的精確坐標(biāo)，基準(zhǔn)站附近無(wú)干擾源，包括廣播電視 發(fā)射臺(tái)、高壓電線、停車場(chǎng)等，以免因GPS信號(hào)受到干擾而產(chǎn)生多路徑傳輸效應(yīng)及丟失觀測(cè)數(shù)據(jù)鏈。此外，由于地球的 北極與南極附近沒(méi)有 GPS衛(wèi)星信號(hào)，因此在GPS接收裝置的 北方架設(shè)天線。（2）選定基準(zhǔn)站后便可以按照要求開(kāi)始施測(cè)。 首先應(yīng)將接收機(jī)打開(kāi)，并將已知坐標(biāo)點(diǎn)、天線高、點(diǎn)號(hào)等輸 入到接收機(jī)中，確定接收機(jī)正常工作后檢查 GPS衛(wèi)星接收顆 數(shù)是否5顆4。第二，要對(duì)發(fā)射電臺(tái)的信號(hào)指示燈進(jìn)行檢 查，并調(diào)整好基準(zhǔn)站與流動(dòng)站電臺(tái)頻率， 指示燈正常工作時(shí)， 流動(dòng)站便可以執(zhí)

8、行觀測(cè)任務(wù)。在測(cè)量時(shí)，先完成1個(gè)2個(gè)已知點(diǎn)的聯(lián)測(cè)工作，并對(duì)測(cè)量精度進(jìn)行評(píng)估，測(cè)量精度與設(shè) 計(jì)要求相符時(shí)便可以開(kāi)始正式測(cè)量。獲得觀測(cè)數(shù)據(jù)后利用手 簿傳輸系統(tǒng)將實(shí)測(cè)坐標(biāo)輸入計(jì)算機(jī)終端，利用計(jì)算機(jī)對(duì)觀測(cè) 數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分類及分析，隨后打印工程計(jì)量結(jié)果即可。3 結(jié)語(yǔ)綜上所述，GPS RTK技術(shù)可在工程測(cè)量中發(fā)揮非常重要的作用。為了在工程測(cè)量工作中推廣使用GPS RTK技術(shù)，則應(yīng)明確提高測(cè)量精度的方法，并根據(jù)工程實(shí)際測(cè)量需要優(yōu)化 選擇觀測(cè)模式。參考文獻(xiàn)1 袁修孝，高宇，鄒小容.GPS輔助空中三角測(cè)量在低空航測(cè)大比例尺地形測(cè)圖中的應(yīng)用J.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版）， 2012， 37（ 1 1 ）： 1 289- 1 293.2 周健，毛剛，趙李健，王玨.BD2/GPS四頻高精度接收機(jī)在遠(yuǎn)望號(hào)船姿測(cè)量中的應(yīng)用J.