閆黨衛(wèi) 盧富濤

(西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710003)

GPS技術(shù)是一種新型的工程測(cè)量技術(shù)，能夠充分保障測(cè)量的準(zhǔn)確性，并且具有觀測(cè)速度快和小巧靈活的特點(diǎn)，并且具有價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)前的工程測(cè)量領(lǐng)域中得到了廣泛普及。隨著科學(xué)技術(shù)水平的日新月異，GPS技術(shù)也得到了不斷的優(yōu)化與完善，也為工程測(cè)量提供了更加先進(jìn)的技術(shù)與方法。工程測(cè)量可以在GPS控制網(wǎng)中提高測(cè)量的平面精度，也可以利用GPS RTK技術(shù)，改變傳統(tǒng)的地面定位技術(shù)，利用三維坐標(biāo)提高測(cè)量的速度與效率，在測(cè)量精度上達(dá)到一個(gè)更高的水準(zhǔn)。

一、GPSRTK技術(shù)的工作原理

這種技術(shù)是在GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，通常需要利用GPS作為接收裝置，并增設(shè)數(shù)據(jù)傳輸裝置和軟件系統(tǒng)，使工程測(cè)量的效率與精度得以提高。這一技術(shù)的主要是利用載波相位觀測(cè)量，利用實(shí)時(shí)差分測(cè)量技術(shù)，使測(cè)量精度達(dá)到厘米級(jí)，同時(shí)也減少了野外作業(yè)的難度。具體工作流程如下:首先，要設(shè)置一臺(tái)GPS接收裝置，并將它放置于基準(zhǔn)站的位置，通過(guò)流動(dòng)站在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)也通過(guò)其接收電臺(tái)接收基準(zhǔn)站的電臺(tái)信號(hào);在這兩信號(hào)的基礎(chǔ)上，流動(dòng)站上的固化軟件就可以實(shí)現(xiàn)差分計(jì)算，從而精確地定出基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的空間相對(duì)位置關(guān)系。總而言之，利用GPS測(cè)量技術(shù)，可以實(shí)施動(dòng)態(tài)測(cè)量，簡(jiǎn)化了測(cè)量工作人員的工作流程，提高了工程測(cè)量的效率。

二、GPSRTK技術(shù)的操作思路

第一，信息搜集。在工程測(cè)量開(kāi)始之前，需要收集好相應(yīng)的控制資料，并且遵循GPS測(cè)量的一般要求，快速而準(zhǔn)確地搜集到相應(yīng)控制點(diǎn)的具體信息，這樣才能順利完成檢測(cè)過(guò)程，提高工程測(cè)量工作的效率與精準(zhǔn)度。

第二，設(shè)置基準(zhǔn)站?；鶞?zhǔn)站的設(shè)置也是GPS RTK技術(shù)應(yīng)用中需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題?；鶞?zhǔn)站需要設(shè)置在比較開(kāi)闊的環(huán)境中，有利于提高觀測(cè)精度。基準(zhǔn)站坐標(biāo)也需要根據(jù)要求設(shè)定，盡可能提高已知點(diǎn)坐標(biāo)的精度，這樣才能確保高水平的測(cè)量精度。此外，還要對(duì)測(cè)量模式進(jìn)行選擇，并設(shè)置好天線與電臺(tái)的類(lèi)型，這些都是GPSRTK技術(shù)應(yīng)用的前提條件。

第三，設(shè)置流動(dòng)站。在信息搜集完成，并設(shè)置好基準(zhǔn)站后，還需要對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行設(shè)置。在這些流動(dòng)站中，應(yīng)當(dāng)安裝好內(nèi)置接收電臺(tái)，這是流動(dòng)站中的主要設(shè)備。為了提高測(cè)量精度，需要在工作開(kāi)始前將流動(dòng)站初始化。經(jīng)過(guò)初始化后，要確保能夠同時(shí)觀測(cè)到5顆或五顆以上的衛(wèi)星數(shù)量，如果不能滿足這一要求，則還需要重新進(jìn)行初始化。

第四，轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)。坐標(biāo)系統(tǒng)是工程測(cè)量中應(yīng)用較多的內(nèi)容，也是測(cè)量工作中的重中之重。如果運(yùn)用GPS RTK進(jìn)行測(cè)量的話，需要運(yùn)用特殊的坐標(biāo)系，即WGS－84坐標(biāo)系。由于這種坐標(biāo)系不常見(jiàn)，因此可能需要轉(zhuǎn)換參數(shù)，還要做好參數(shù)轉(zhuǎn)換的計(jì)算工作，并統(tǒng)一設(shè)置好坐標(biāo)參數(shù)系，這樣才能更為準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量。

第五，測(cè)量定位。在上述操作要點(diǎn)完成之后，并且實(shí)現(xiàn)了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程后，就可以按照既定區(qū)域開(kāi)展工程測(cè)量工作。

三、GPSRTK在工程測(cè)量中的應(yīng)用

GPSRTK分為不同的測(cè)量模式，需要根據(jù)工程測(cè)量的實(shí)際需要進(jìn)行選擇。工程測(cè)量中的GPS RTK技術(shù)有動(dòng)態(tài)定位和快速靜態(tài)定位兩種測(cè)量模式，在具體的應(yīng)用中通常需要將這兩種測(cè)量模式結(jié)合使用，接下來(lái)分別介紹GPS RTK技術(shù)在這些領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用:

(一)控制測(cè)量

在工程建設(shè)與管理的過(guò)程中，需要做好控制測(cè)量作業(yè)，這是工程建設(shè)的基礎(chǔ)性工作。要根據(jù)工程自身的實(shí)際要求，選擇相應(yīng)的控制網(wǎng)，并選擇合適的測(cè)量精度。GPSRTK具有精度高和速度快的特點(diǎn)，能夠確保工程測(cè)量的效率與質(zhì)量。在應(yīng)用的過(guò)程中，首先需要選定測(cè)量區(qū)域，并設(shè)置好基準(zhǔn)站，之后再用流動(dòng)站對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，掌握這些控制點(diǎn)的高程與平面坐標(biāo)。如果控制點(diǎn)不容設(shè)置站點(diǎn)，還需要運(yùn)用交會(huì)法等間接測(cè)量方法，確保控制測(cè)量的順利進(jìn)行。

(二)碎部測(cè)量

與傳統(tǒng)的碎部測(cè)量工作相比，利用GPS RTK技術(shù)可以簡(jiǎn)化測(cè)量工作程序，不必布設(shè)控制點(diǎn)，僅需一位測(cè)量人員進(jìn)行特征編碼的輸入，就可以完成碎部測(cè)量作業(yè)。之后GPS RTK技術(shù)會(huì)利用測(cè)圖軟件，快速繪制出相應(yīng)的地形圖，工作人員僅需輸入相應(yīng)的坐標(biāo)與屬性信息，就可以完成數(shù)據(jù)采集的工作，并且還能夠保證測(cè)量質(zhì)量。

(三)變形監(jiān)測(cè)

利用變形監(jiān)測(cè)技術(shù)可以掌握工程施工引起的構(gòu)筑物及周邊環(huán)境形變狀況，特別是了解建筑物位移和地基沉降的情況，確保工程的安全性與可靠性。變形監(jiān)測(cè)需要監(jiān)測(cè)巨大的建筑物，對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確度要求非常高，并且還可能會(huì)遇到各種各樣的監(jiān)測(cè)環(huán)境，監(jiān)測(cè)難度較大。但利用GPSRTK技術(shù)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)可以有效提高監(jiān)測(cè)的效率，并且可以確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。另外，GPS RTK技術(shù)主要是利用若干個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，并在形變位置設(shè)置好基準(zhǔn)點(diǎn)，之后利用GPS接收裝置掌握基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)的不同信息，實(shí)現(xiàn)變形監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化，并通過(guò)先進(jìn)的信息傳輸技術(shù)將信息及時(shí)傳輸?shù)教幚碇行模员汩_(kāi)展數(shù)據(jù)分析與處理，及時(shí)掌握建筑物的形變狀況。

(四)施工放樣

GPSRTK技術(shù)也提高了施工放樣的效率，操作人員僅需數(shù)據(jù)相應(yīng)參數(shù)，利用外業(yè)控制器僅需放樣，具有簡(jiǎn)便易行的特點(diǎn)，除了能夠按樁放樣外，也可以根據(jù)坐標(biāo)放樣，并且能夠?qū)崿F(xiàn)放樣方式的切換。儀器屏幕會(huì)動(dòng)態(tài)顯示相應(yīng)的方位信息，并指示出偏移量圖標(biāo)，以便操作人員進(jìn)行調(diào)整，控制好放樣的誤差。另外，GPSRTK技術(shù)可以進(jìn)行獨(dú)立的點(diǎn)位測(cè)量，因此可以避免出現(xiàn)累積誤差，提高放樣的精準(zhǔn)度。

四、結(jié)語(yǔ)

在工程測(cè)量領(lǐng)域中，GPSRTK技術(shù)具有精度高的特點(diǎn)，并且能夠提高測(cè)量效率，減少測(cè)量人員的工作量，值得大力推廣與應(yīng)用。本文主要從GPS RTK技術(shù)的工作原理入手，著重探討了GPSRTK技術(shù)的操作要領(lǐng)與具體應(yīng)用，以更好地在工程測(cè)量中應(yīng)用和推廣GPSRTK技術(shù)。

［1］許帆.工程測(cè)量中GPSRTK技術(shù)的應(yīng)用及特點(diǎn)研究［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014