王天孝

（深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東深圳518000）

1 引言

對(duì)于傳統(tǒng)的GPS 測(cè)繪技術(shù)，其在實(shí)際應(yīng)用中需要待觀測(cè)結(jié)束后進(jìn)行解算操作，得到厘米級(jí)的精度，導(dǎo)致測(cè)繪效率大打折扣。而GPS-RTK 技術(shù)是以載波相位為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)差分測(cè)量技術(shù)，該技術(shù)有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)GPS 測(cè)量中存在的缺陷，提升了測(cè)繪準(zhǔn)確性和效率。

2 GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

2.1 測(cè)繪效率高

相對(duì)比傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，GPS-RTK 技術(shù)的測(cè)繪效率更高，主要體現(xiàn)在以下方面：（1）該技術(shù)適用于一些復(fù)雜的特殊地形，這是傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，而且在一般的地形測(cè)繪中，GPS-RTK 技術(shù)可以一次性測(cè)量半徑為5km 的區(qū)域，測(cè)量范圍較大；（2）傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要大量的人力，且測(cè)繪效率較低，而GPS-RTK 技術(shù)只需要1 個(gè)技術(shù)人員即可完成相關(guān)操作，不僅有效降低了人力消耗，而且大大提升了測(cè)量效率[1]。

2.2 測(cè)繪成本低

目前，我國(guó)高性能的國(guó)產(chǎn)GNSS 測(cè)量終端設(shè)備一般約為2 萬(wàn)元，該設(shè)備通過(guò)CORS 差分服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)差分測(cè)量，最終確保測(cè)繪結(jié)果達(dá)到厘米級(jí)精度。而對(duì)于CORS 差分服務(wù)，目前我國(guó)有2 種方式獲取，其中一種是直接向當(dāng)?shù)氐乩硇畔⒉块T申請(qǐng)，但是由于流程過(guò)于煩瑣，會(huì)影響測(cè)繪效率；另一種是購(gòu)買北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)CORS 服務(wù)，購(gòu)買門檻相對(duì)較低，只需實(shí)名認(rèn)證即可，而且信號(hào)覆蓋范圍廣泛，測(cè)繪效率和精度較高。

2.3 全天候作業(yè)

傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)由于影響因素較多，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè)，加之外界自然條件的限制，測(cè)繪精度很難滿足要求。而GPS-RTK 技術(shù)受外界因素的影響較小，自動(dòng)化程度相對(duì)較高，還可以借助一些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)智能化的信息處理，降低了人工操作存在的誤差，大大提升了測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 GPS-RTK技術(shù)在常規(guī)測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 控制測(cè)量

GPS 技術(shù)主要是通過(guò)接收衛(wèi)星信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位測(cè)量，所以，一般對(duì)觀測(cè)站的通視要求較低，只需要根據(jù)控制測(cè)量相關(guān)參數(shù)要求即可滿足實(shí)際的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)進(jìn)行定位測(cè)量時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：（1）為了確保定位結(jié)果的準(zhǔn)確性，選擇觀測(cè)站位置時(shí)，要盡可能地將觀測(cè)站設(shè)置在視野較好的位置，而且周圍不能存在障礙物，以免影響測(cè)繪結(jié)果準(zhǔn)確性；（2）通常接收衛(wèi)星的信號(hào)會(huì)受到周圍電磁波的干擾，造成定位結(jié)果不準(zhǔn)確，所以，進(jìn)行外業(yè)測(cè)量時(shí)，需要排除周圍電磁波的干擾，如電視塔、微波站等，確保接收信號(hào)不受干擾，保證測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。

進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作時(shí)，首先，要在GPS-RTK 流動(dòng)站的控制器中設(shè)置項(xiàng)目名稱，建立作業(yè)文件，選擇與基準(zhǔn)站匹配的橢球參數(shù)、投影參數(shù)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)以及電臺(tái)頻率，進(jìn)入RTK作業(yè)模式，進(jìn)行初始化操作，在距基準(zhǔn)站6～8km 范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在實(shí)際操作中，為保證測(cè)量的準(zhǔn)確與精度，每天開始測(cè)量前重測(cè)2～3 個(gè)前一天的控制點(diǎn)，用以檢核數(shù)據(jù)，遇到基準(zhǔn)站搬遷時(shí)，需要在不同的基準(zhǔn)站聯(lián)測(cè)2 個(gè)相同點(diǎn)，對(duì)出現(xiàn)高程異常值突變的地方進(jìn)行二次高程改正。在完成數(shù)據(jù)采集后，相關(guān)人員需要依據(jù)三角函數(shù)、方位角推算原理，建立包括方位角、距離、轉(zhuǎn)角、偏角、曲線元素等的解算模型，為數(shù)據(jù)處理程序的編制提供數(shù)學(xué)依據(jù)。

3.2 數(shù)字化地形圖測(cè)量

在進(jìn)行數(shù)字化地形圖測(cè)量時(shí)，應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)具有較大的優(yōu)勢(shì)，不僅所需的控制點(diǎn)較少，而且還可以有效克服傳統(tǒng)測(cè)繪中一些不足和缺陷，使測(cè)量精度達(dá)到要求。在實(shí)際應(yīng)用中，只需要將采集點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入計(jì)算機(jī)數(shù)字化軟件中即可以自動(dòng)生成需要的地形圖，這種方式不僅減少了人力勞動(dòng)，而且自動(dòng)化程度較高，可以減少誤差，特別是對(duì)于一些復(fù)雜的特殊地形區(qū)域，可以實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量，并且滿足測(cè)量精度要求。

3.3 施工放樣測(cè)量

傳統(tǒng)的施工放樣測(cè)量是采用全站儀實(shí)現(xiàn)的，但是由于該技術(shù)的應(yīng)用需要確保點(diǎn)位之間的通視性，而且受到外界因素的影響較大，所以，實(shí)際測(cè)量精度較低。而由于GPS-RTK 技術(shù)不需要考慮點(diǎn)位的通視性，且實(shí)際測(cè)量中受外界因素的影響較小，所以，應(yīng)用在施工放樣測(cè)量中具效果較好。在實(shí)際應(yīng)用中，只需要將事先準(zhǔn)確好的點(diǎn)、線等參數(shù)輸入手薄中，即可以自動(dòng)生成數(shù)據(jù)，還可顯示里程、偏移距離等參數(shù)，有效提高了放樣測(cè)量的工作效率和數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。

4 GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

4.1 前期準(zhǔn)備

工程測(cè)量工作涉及的內(nèi)容較多，操作程序復(fù)雜，為了提升測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要將GPS-RTK 技術(shù)與全站儀進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，首先需要做好前期準(zhǔn)備工作，主要包括以下工作：（1）掌握GPS-RTK 聯(lián)合全站儀測(cè)量流程，即管理人員需要根據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)合理的測(cè)繪流程，然后根據(jù)流程開展后續(xù)測(cè)量工作，通常的測(cè)量流程包括資料收集、首級(jí)控制測(cè)量、圖根控制測(cè)量、外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和測(cè)繪成果整體輸出等。（2）測(cè)量前，需要做好實(shí)際勘察工作。通常情況下，勘察工作包括測(cè)區(qū)的地理位置、經(jīng)緯度、區(qū)域面積、行政區(qū)范圍以及地形地貌等，根據(jù)勘察結(jié)果制定測(cè)量方案，以確保方案制定的科學(xué)合理性。（3）在GPS 聯(lián)合全站儀地籍測(cè)繪開始之前，應(yīng)對(duì)各測(cè)繪儀器的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確定平面坐標(biāo)系統(tǒng)、控制網(wǎng)布置以及高程測(cè)量控制網(wǎng)。

4.2 實(shí)際應(yīng)用

應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)時(shí)，如果接收的衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量較差，會(huì)給后續(xù)工作造成嚴(yán)重的困擾，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果精度降低。對(duì)于信號(hào)較差的區(qū)域，需要借助全站儀進(jìn)行測(cè)量，首先利用GPSRTK 技術(shù)在區(qū)域內(nèi)建立符合精度要求的低級(jí)控制點(diǎn)位，然后應(yīng)用全站儀對(duì)區(qū)域進(jìn)行碎部測(cè)量，以彌補(bǔ)GPS-RTK 測(cè)量中缺失的地形特征點(diǎn)位信息，從而有效提升測(cè)量精度。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前我國(guó)工程測(cè)量行業(yè)對(duì)測(cè)繪技術(shù)要求較高，傳統(tǒng)的全站儀測(cè)量無(wú)法滿足要求，逐漸被GPS-RTK 技術(shù)替代。但是實(shí)際工作中會(huì)不可避免地存在一些問(wèn)題，如接收信號(hào)差，導(dǎo)致測(cè)繪精度受到影響。因此，為了確保測(cè)量結(jié)果精度水平，需要將GPS-RTK 技術(shù)與全站儀進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，以進(jìn)一步提升測(cè)繪效果，滿足工程測(cè)量的現(xiàn)實(shí)需求。