刍议GPS—RTK测量技术在公路工程测量中的优势

李荣进

枣庄市阳光路桥工程有限公司

摘要：GPS-RTK测量技术作为一种新型的施工测量技术，通过将其应用与公路工程上，对于公路工程的测量工作有极大的帮助。在本文中，笔者就将针对GPS-RTK测量技术在公路工程测量中的应用进行探讨，希望对测量工作有所帮助。

关键词：GPS-RTK测量技术；公路工程；测量；应用

GPS-RTK测量技术即是实时动态载波相位差分技术，对测量点通过建立坐标系进行测定。在具体的应用过程中就是应用GPS技术对工程的坐标进行实时进行测量，从而确保工程测量具有较高的精确度。应用GPS-RTK测量技术同时结合使用全球定位系统进行测量，所需要的设备包括基准站、GPS接收机以及流动站等等。

1.GPS-RTK测量技术工作原理

在工程的实际测量过程中则采用实时动态（RTK）测量技术，此时至少需要将两台接收设备安装在基准站中的已设置好的控制点位上，在需要测量的位置设置好之后，就可以获取到两种频率的信号－－单频信号和双频信号。如果测量范围不超过30公里，则采用单频信号进行测量，由此可知双频信号的强度较大，信号的覆盖范围也比单频信号广，因此通常在测量方位超过30公里时会选择使用双频信号。在进行工程测量要根据所需移动接收机在测量点位置所停留几秒钟至几分钟的时间，这些都与信号覆盖的强度有关，同时仪器测量的准确度还会受到外界环境的影响。RTK测量技术在具体的实施过程中要求确保4颗卫星至5颗卫星可以获得准确的数据信息。

2.GPS-RTK测量方法

GPS-RTK测量定位系统具有可靠性高、稳定性强、抗干扰能力强的显著优点，但是此种测量系统存在着一定的缺点，及其直达波很难穿过山、楼房的阻挡，因此基准站的架设点一般都架设在位于视野开阔，周围无高大树木、无高楼房等建筑物的遮挡，同时要远离大面积的水面和强电磁波发射源，并且要与移动站之间的距离要尽可能保持在一定的相对高差测区中间，只有这样才可以便于无线电信号传输不受阻碍。如果事先无法确定测量的中心坐标与当地坐标系的转换参数，可先将基准站架设在符合上述条件的未知点上，并将流动站依次设置在待测点上进行观测，让基准站和流动站可以同时接收到卫星信号。基准站通过连接的电台将测站坐标、伪距观测值、载波相位观测值、卫星跟踪状态以及信息接收机工作状态发送到流动站然后，其与卫星传输的信息进行实时差分平差处理，即可实现实时得到流动站的三维坐标以及其观测精度的相关信息。获取转换参数一般有两种方法：其一是把基准站架设在未知点或者已知点上，对流动站进行依次测量各已知点的地心坐标，而后将各个已知点中所对应的当地坐标系的平面坐标数据信息以及高程数据信息输入到电子手簿中进行设置点校正，而后将已知点中大校正残差较大地进行淘汰，最后计算出两坐标系之间的转换参数。其二是把基准站架设在已知点上进行实地的虚拟联测操作，通过利用已知的GPS资料，将多个已知点的地心坐标与相应的当地坐标值输入到手簿中从而计算出转换参数。

3.传统测量技术与GPS-RTK测量技术的差异

3.1控制测量

从目前使用GPS-RTK测量技术的应用来看，其与传统测量技术在控制测量上存在着差异。传统测量技术在实际应用上主要利用三角网、导线网等方式来进行实地测量。而这种方式的缺点在于要花费测量人员大量的时间，同时对于测量点对点之间通常有着比较高的要求，但是精确度却不高。除此之外，在测量人员开展外部作业时，由于常规GPS测量方式都是以静态或者快速静态的方式进行测量，从而导致其在实际测量工作的过程中很难实现精准定位，而测量的定位存在偏差，则必须开展反测确保测量结果的精确性，这样的反复操作就花费了很多时间，导致测量作业效率低。然而通过利用GPS-RTK测量技术来进行控制测量工作，就能够实现精准定位，使测量定位的精确度能够达到测量所需的要求，这样一来测量工作人员就可以结束观测工作，同时还能够让测量人员及时了解到观测质量是否符合要求，对于提高测量工作效率起到了重要的作用。由此可见GPS-RTK测量技术相比于传统测量技术其本身存在投入少、资源利用率高、测量效率高等优势，对于提高测量的工作质量和工作效率有着巨大帮助。

3.2地形测图

相比起传统测量技术，GPS-RTK技术在地形测图上同样存在着一定的区别，传统测量技术在进行地形测图工作时，需要先建立起图根控制点，而后再在图根控制点的基础上安放全站仪或是安放经纬仪来进行测量工作。但是随着我国科学技术的不断发展，地形测图作业已经开始使用全站仪加上电子手簿的测量方式进行工作，部分地区地形测图工作中甚至可以实现利用电子平板来进行测量。但是工具的变化与使用并没有从根本上实现整个测量工作的改变，在实际测量工作进行的过程中，仍然需要多人协助测量。同时若出现拼图不精确的情况，还需要再次进行测量，我们称之为反侧。但是自从GPS-RTK技术的出现，在地形测图作业上利用RTK技术进行测量时，仅仅需要一人便可完成地形测图的测量工作。测量过程中只要将仪器放置在地形地貌的碎点上输入特征编码，这样一来就能够将测量得到的数据通过信息技术手段传送到专业的处理软件上，以此绘制成精确度高的地形图，在很大程度上提高了测量人员的工作效率和工作质量。

3.3放样

放样同样是公路工程测量工作中重要的部分，在进行测量放样工作时，要求工作人员通过专业的仪器将已设计好的测量点位在野外标注出来。但是传统的放样方式就显得较为多样化，包括了经纬仪放样法、全站仪边角放样等，使用传统放样的缺点在于，放样超出标记点位时，需要对目标进行不断地来回一定并且需要多人进行协同操作，且整个工作过程还需要确保点间通视良好，这样在各项条件都具备的情况下才能保障放样工作的顺利开展。综上所述，不难看出传统放样的工作效率较低且需要消耗大量的时间和人力。然而使用GPS-RTK技术，只需要将设计好的点位输入到电子手簿当中，测量工作人员所随时携带的GPS就可以带领工作人员找寻到标记点位的位置，这不仅具有很高的工作效率，同时还具有较高的精确度，节约了许多时间。

4.技术优势

4.1优化测量效率

相较于公路工程建设中传统的测量方式，GPS-RTK技术具有非常显著的优势，从客观的角度而言，我国的地势环节较为复杂，因此若使用传统的测量技术对公路工程项目进行测试，则在实际的测量过程中会遇到很多阻碍，而GPS-RTK技术在应用过程中，只需要根据工程项目的现场施工情况，选择最佳的两个站点进行测量点设置，而后由技术人员进行相应的操作，便可在短时间内完成测量项目任务，且最终所得到的数据结果的精确性也较高，这是传统的测量技术远远不能达到的效果。

4.2精确测量结果

GPS-RTK技术的准确度相比于一般的测量技术更具有优势，一般可以其精度可以达到厘米级左右。而且使用GPS-RTK测量技术还可以有效地减少测量过程中由于客观因素对测量结果造成的干扰，提高测量效率。同时由于使用GPS-RTK技术进行测量的过程中所有的数据分析都是由电子设备和软件系统进行处理，因此还可以有效地降低传统测量方式中因人工操作而产生的误差，从而大大地提高了测量结果的精确性，减少误差。

4.3降低测量要求

传统的测量技术对于周围环境的要求通常非常严苛，而GPS-RTK技术则只需要技术人员达到其电磁波条件便可以对正公里建设项目开展测量施工作业，对于测量区域内的地势条件、环境条件、天气条件、温度条件等都没有要求，操作起来也很便捷。因此，GPS-RTK技术在我国很多偏远山区的公路工程建设中得到了非常广泛的应用，同时还有效地推动了我国偏远地区以及地势险恶地区的公路建设与发展。

4.4促进科技化发展

GPS-RTK技术是我国科技发展中的重要产物，而GPS-RTK技术应用于公路工程测量作业中在很大程度上促进了我国交通行业快速发展，使用GPS-RTK测量技术时很多操作都是由系统自动记录和分析，同时还实现了与其他系统进行数据交互，因此GPS-RTK技术推动了我国交通行业实现科技化发展。

结束语：

总而言之，虽然现阶段我国很多公路工程在使用GPS-RTK技术进行测量，但依然存在着很多的不足之，相信在相关研究人员对GPS-RTK技术进行不断优化的前提下，GPS-RTK技术肯定能取得巨大的突破，同时也会为我国交通行业未来的进步和发展作出更大的贡献。

参考文献：

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[2]杭磊,李浩. 公路工程测量中GPS-RTK测量技术的应用优势[J]. 建筑技术开发,2016,43(03):147-148.

[3]韩棚举,王经国. GPS-RTK测量技术在公路工程测量中的优势[J]. 科技视界,2013,(05):84+102.