谭敬儒
桂林市测绘研究院 广西桂林 541100
摘要：随着新一代卫星、物联网、通信技术的发展，以GPS-RTK技术为代表的工程测量新技术迅速普及。应明确GPS-RTK技术原理，重视GPS-RTK技术应用价值，将其系统、全面地应用于测量工程中。
关键词：GPS-RTK测量技术；测量工程；技术应用
1 引言
GPS-RTK 地质测量技术，主要指的是地质结构测量和绘制过程中实时动态差分法，所以该技术在测量工程过程中，属于全新的测量技术方式，能够进一步为工程建设提供相对精准的地质放样信息数据。
2 GPS-RTK测量技术
2.1 概述
GPS技术是现代测绘技术体系中应用最广泛的技术之一。它通过部署在空间的卫星星座，以导航信息的形式实时传输三维坐标、时间、速度等信息。用户使用终端设备完成位置和距离的测量，并使用后方交会法原理计算设定点的三维坐标和速度。它具有用途广、全天候、高精度、高时效性、自动化程度高的特点。RTK测量技术是以载波相位测量为根据的实施差分GPS测量技术，是GPS测量技术发展中的一个突破。其他的GPS作业模式观测数据需在测后处理，不仅无法实时地给出观测站的定位结果，而且也无法对基准站和用户观测数据的质量进行实时地检核；而实时动态GPS测量是在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见的GPS卫星进行连续观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户移动站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度，这种精度可以达到厘米级。GPS-RTK技术为测量工作的可靠性和高效率提供了保障，在工程测量中得到广泛的应用，对GPS测量技术的发展和普及具有重要的现实意义。
2.2 技术优势
（1）自动化程度高。GPS-RTK技术的应用可以减少户外工作时间，减少劳动量。采用GPS-RTK接收机进行工程测量时，只需在测点上安装天线，主机安装在室内，通过通讯电线进行连接，接通电源开启，接收机即可开始工作。工程检测完毕后关闭电源，收回接收机，即可完成工程测量任务，实现了自动化GPS测量和计算。（2）观察速度快。当接收机用于静态相对定时时，可以在数据采集时间为1小时内获得基线向量，同时精度较高。当采用快速定为软件时，采用双频接收机仅需5min即可采集信息。采用单频接收机也只需15分钟就可以接受信息，且精度相同。（3）定位精度高。GPS-RTK技术采用的软件往往比较精良，可在15公里范围内达到厘米级的相对精度，同时在几十公里到几千公里范围内精度达到10-7～10-8级。（4）成本低、效益高。采用GPS-RTK技术进行工程测量时，相比于其他传统工程检测技术可降低70%～85%的野外作用成本。GPS-RTK技术不需野外作业，也不用设置测站标识，大幅度降低了施工成本。GPS-RTK技术施工快捷，可缩短施工周期，具有较好的经济效益。
3 GPS-RTK测量技术的应用流程
3.1 基准点设置
在实施GPS-RTK技术演练过程中，RTK技术运行的首要条件是做好RTK定位和测量工作，确保移动台在观测过程中与基站有一定距离的交互，并能随着与基站距离的增加而有效减小，要注意两点之间的距离不能超过 5~10公里的范围。当前在进行领域模式的 RTK 技术应用是，不论使用的 RTK技术系统是双频为主或者是单频为主，都是采用了电台发报模式的信号进行差分的，因此在接收到相应的基站发来的信息时，要根据基准站以及流动站之间形成的天线完成最终的准光学模式下的透视作业。
如果是具有建筑物遮挡的城市、高低起伏的丘陵或者有下陷地形的盆地，很容易产生 RTK 技术应用误差，这种误差是地理位置带来的。在这种地理位置之下，很容易由于地势本身的起伏情况时的最终的距离产生较大的偏差。为了有效提升RTK 技术测量的精准度，就需要提高基准站到各个流动站之间的距离，提前在基准站周边设立分布较为均匀的几个坐标，完成控制点的设置，之后再建立更加精确化的基准站，保障基准站上空位置没有遮蔽物，同时要确保基准站本身的上空位置没有卫星信号产生不必要的遮掩，无线电信号会干扰到 RTK 技术的测量精准度，要提升基准站自身天线在架高过程中的高度，以便于提升整体基准站选择进行的准确度。
3.2 坐标转换参数校正
坐标转换参数计算是GPS-RTK野外测量中最重要的环节，它直接决定着测量结果的正确与否。GPS 的卫星星座采用的是全球大地坐标系 WGS-84，而每个国家使用的是跟自己国家地形最符合的参心坐标系，各个测区又由于经纬度不同，而坐标系统也有所差异，因此需要在不同坐标系之间建立四参数或者七参数的转换体系。一般情况下，通过已知点进行坐标转换参数解算，GPS-RTK 系统可以在软件系统中自动完成计算，解算误差也是 RTK 测量过程中主要的误差来源之一，因此在实际作业过程中应注意起算点精度，特别注意应当采用一定的方法来检验起算点的相对精度。
4 GPS-RTK测量技术在测量工程中的应用
4.1 空间定位
GPS-RTK 技术在测量工程以及空间定位结构中，逐渐成为重要的数据测量技术手段，尤其 GPS 全球定位系统与 RTK 技术构成了技术方面上的互补形态，所以在系统数据测量和绘制过程中，使用 GPS-RTK 技术能够有效控制测量工程中的信息和数据总量，进一步快速解决地质结构测量定位数据问题。测量工程常规空间定位方法测量结构中，首先需要经过行业内部技术处理，但是此种处理模式极易出现精准程度等相关问题，最终造成返工问题，由于在实际数据测量过程中，通常需要使用GPS-RTK 信息数据测量技术，所以只有通过 RTK 地质测量技术，进而为系统提供基础数据测量条件，以此作为基础，实时获得 GPS 信息测量结果，进而精准、有效地控制 GPS 全球定位系统的信息测量精准程度，从根本上保证工程数据测量绘制的核心效率与质量水平。除此之外，GPS-RTK 技术在测量工程地质形态和空间位置确定过程中，其精准程度能够有效实现厘米级别，特别是 RTK 数据测量技术，能够根据 GPS 全球定位系统提供相对基础和精准的位置控制信息数据，进而有效获取空间结构上的基础坐标信息数据，即使在室外作业环境，同样可以使用计算机系统和相关软件，按照地形标准比例尺制作出图形。
4.2 中线测量
在传统的工程测量中，分别采用线路测量、中桩测量、水准测量等技术，RTK技术可以同时完成上述工作。在具体中线测量中，技术人员首先需要将基准站——GPS 接收机架设在路线控制点上，路线点位测量由流动站测设并且做好打桩施工。技术人员以设计路线参数为基础合理应用GPS 配套的电子手簿的路线计算程序对路线中桩的设计坐标进行细致地计算。技术人员只需要在流动站测设设备中将参考点号输入然后按解算键，设备就能够将当前杆位和到设计桩位的方向与距离计算并显示出来。测量技术人员将杆位移动，当屏幕显示杆未达到设计参数时可以在显示的杆位处打桩。通过这种方式能够快速高效地确定中桩高程和中桩位置，独立完成每个点的测设，将累计误差大大减少。
5 结束语
随着生产力的提升和科学技术的进步，各种先进的测量设备和现代化测绘方法应用于工程建设中。应以GPS-RTK技术应用为平台，建立工程体系和平台，规范化、系统化地进行定位、测绘、制图、加工等工作，使GPS-RTK技术成为工程建设的新载体，充分发挥GPS-RTK技术优势，构建工程测量工作新模式。
参考文献：
[1] 蒋爱山 .GPS-RTK 技术在公路工程测量中的应用 [J]. 科技资讯 ,2019,17(32):50-51.
[2] 黄良, 饶烨 . RTK测量技术在基础控制测量的应用与体会[J] . 中国勘察设计, 2010, ( 09) : 36 - 40.