胡兴强

摘 要：GPS RTK技术以其测量时间短、精度高等诸多优点被越来越多的应用于各类工程测量中，为了更好促进GPS RTK技术在工程测量领域的应用，笔者结合工作实际，在概述GPS RTK技术及其主要定位原理和测量模式基础上，阐释分析了GPS RTK技术的工程测量应用优点，最后探析了GPS RTK技术在工程测量领域的具体应用方式、方法。

关键词：GPS RTK；工程测量；应用；精度高

伴随我国经济的快速发展，我国各类工程建设不论是在数量，还是在规模上都表现出持续的增长与扩大，对相关工程测量技术的要求也是越来越高，由于常规工程测量方法受横向通视、作业条件等的限制，越来越不适应新的工程测量要求，不但测量作业强度大，最重要的是精度和效率低下，无形中延长了施工周期，也严得影响到工程的施工质量；为此，改进现有工程测量技术，引入与应用更为新型的工程测量技术迫在眉捷。GPS RTK技术被认为是当前工程测量技术的首选，被越来越多的应用到各类工程测量中；为了更好促进GPS RTK技术在工程测量领域的应用，笔者结合工作实际，在概述GPS RTK技术及其主要定位原理和测量模式基础上，阐释分析了GPS RTK的工程测量应用优点，最后探析了GPS RTK技术在工程测量领域的具体应用方式、方法。

一、GPS RTK技术概述

GPS RTK技术主要分为两部分，一部分是GPS技术，即全球定位系统，其技术系统基础是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统，发展至今，已经能够为各类用户提供三维坐标、速度和时间服务。而RTK技术，是基于GPS技术发展起来的一种新的、专门用于测量的技术方法，由于具有测量时间短、精度高等优点，而被越来越多的应用于工程测量中。

（一）GPS RTK技术的基本定位原理

RTK技术，其中文名称为载波相位差分技术，它是通过实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法。具体分类主要有两种，第一种是修正法，该种方法是在对基准站载波相位值进行修正后发送给流动站，修正基准站载波相位值的目的是改正流动站之前接收到的载波相位，然后再由流动站完成最终的坐标求解；第二种是差分法，即先求解起始相位差整周模糊度，然后再进行实时差分。

（二）GPS RTK技术的主要测量模式

1.静态定位模式

就静态定位模式而言，在使用GPS RTK技术进行测量过程中，要求每一个流动站接收机都是“静止观测”；即在进行具体观测时，流动站既接收基准站数据，也同时接收卫星观测数据，然后实时解算整周未知数及流动站的三维空间坐标数据，如果解算数据稳定，并且满足测量精度要求，可以随时结束观测。该定位模式较多的用于工程控制测量中，比如控制网加密工作；随着RTK技术的不断发展完善，甚至可以用来代替传统工程测量设备全站仪。

2.动态定位模式

就动态定位模式而言，需要测量前在某一控制点上静止观测一段时间，时间视仪器性能可能数分钟，也可能数秒钟，这一过程我们称为“初始化”；在完成初始化工作后，流动站就可以按着之前的采样间隔设定来自动观测，同时结合基准站进行观测数据同步，就可以实时解算出采样点的三维空间坐标位置。当前，就GPS RTK技术的动态定位模式，其已经可以实现“厘米级”定位精度。该定位模式较多的应用于公路勘测，测量时间短，测量2到4秒，精度就可以达1到3厘米。

二、GPS RTK技术的工程测量应用优点

与传统工程测量技术相比，现代工程测量中GPS RTK技术的应用，主要有以下优点：

（一）测量时间短

随着GPS技术的不断改进、完善，基于GPS的RTK技术测量时间也是在不断缩短；静态定位模式的最长测量时间不超过20分钟，动态定位模的测量时间则只需几秒。

（二）测量精度高

测量精度高是GPS RTK技术成功应用于现代工程测量的关键，其精度要远远的高于传统测量技术；对于基线小于50km的工程测量，其定位精度可达1×10-6，对于基线大于1000km的工程測量，其定位精度可达1×10-8。

（三）测站间无需通视

传统工程测量方式、方法一般都要求测量站之间的通视，而对于GPS RTK技术来说，其已经不做明确要求，即使用GPS RTK技术进行工程测量时不需要保证测站间通视，可据需要确定点位。

（四）设备操作简单

与传统测量设备相比，GPS RTK接收机的自动化程度得到了大幅提高，设备操作更趋智能化，测量过程中观测人员只需进行基本的操作和参数设定，就可由接收机自动观测、记录。

（五）作业时间不限

基于GPS RTK技术的工程测量彻底摆脱了时间限制，可以全天候作业，这主要是基于GPS技术的全天候、全覆盖，因此可以在任何时间、任何地点连续观测且不受天气影响。

（六）三维测量数值

基于GPS RTK技术的工程测量，其测量数据基本都是“三维坐标”数值，就其高程精度而言，完全可以达到或者说满足四等水准测量要求。

三、GPS RTK技术在工程测量中的应用

（一）GPS RTK技术在工程控制测量中的应用

对于高精度的控制测量，可以采用GPS RTK静态定位测量方法，而对于精度要求不是很高和图根控制测量，可以考虑采用动态定位测量方法。但是如果要使用GPS RTK技术作测区控制测量，为了能够有效保证测量精度，可以尝试选择以下两种方法；第一种，使用同一基准站对所有点位测量两次，并比较点位两次测量的差值；第二种，使用两个不同基准站对所有点位测量一次，并比较点位两次测量的差值。相比两种方法中的前者误差值要小一些。

（二）GPS RTK技术在工程碎部测量中的应用

如果使用GPS RTK技术来测图，可以不布设专门的控制点，这就彻底改变了传统测量方法中的“先控制、再测图”做法，而是只需要事先规定一定数量的基准点，就可以准确、高效测量出地形点、地物点的三维坐标。另外，传统测量方法可能需要2到3人的操作，RTK技术则只需要1人就可以完成，在输入点号、三维坐标值后应用专门数字化软件就可以生成所需比例尺的地形图，大大提高测量精度与效率。

参考文献：

[1] 乔佃荣.浅析GPS RTK在控制测量中的应用及精度[J].江西建材，2017，（01）.