实时动态相位差分技术（GPS-RTK测量技术）在工程测量中的应用探讨

黄勇1龚秋平2

摘要：简单介绍了GPS—RTK技术的优点，同时结合工程讲述了GPS—RTK技术在工程中的应用。GPS—RTK技术不仅提高了工作效率，而且提高了过程的准确性及经济效益。

关键词：GPS--RTK技术公路工程工程测量中应用

一、GPS—RTK简述

全球定位系统GPS具有全球性，全天候，连续性，实时性导航定位和定时功能，能提供精密的三维坐标，速度和时间。GPS定位的基本原理是在基准站上安置的接收机，对所有可见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（也称数据链），实时发送给用户观测站（流动站），在用户观测站上，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，然后根据相对定位原理，实时地解算并显示用户站的三维坐标。

二、GPS—RTK技术特点

1、观测站之间无需通视。传统的测量方法必须保持观测站之间有良好的通视条件，而GPS测量不要求观测站之间通视。

2、定位精度高。我们采用实时动态相位差分技术（RTK技术），其定位精度可达1cm~2cm，测深仪精度为：5cm+0.4%。

3、操作简便、全程监控。只需GPS与电脑联接，开机即可，无需架仪器和后视，能实时监控定位的全过程。

4、全天候作业。GPS测量不受天气状况的影响，可以全天候作业（夜间、雨天都可以工作）。

5、成图高度自动化。配套的数据处理成图软件具有自动成图和计算功能。能自动计算各层间面积和方量，计算各断面总抛量和未抛量。

6、随着技术的成熟，生产厂家的增加，GPS—RTK设备价格更加平民化，由原来的几十万元一套，已经下降到几万元一套。

三、GPS—RTK技术在工程测量中的应用

1、GPS—RTK在绘制大比例尺地形图中的应用

公路选线一般是在1：2000比例尺带状地形图上进行。应用RTK实时动态定位测量技术在沿线每个碎步点上停留几分钟，即可获得该点的坐标及相应高程。结合点特征编码及属性信息，将点组合数据输入计算机，再用南方CASS等绘图软件成图，不仅降低了测图难度而且提高了工作效率。

2、GPS—RTK技术在公路设计中的应用

根据线路设计规范要求，以尽量减少占用农田和少拆迁房屋并尽量利用旧路路基为原则，如何准确设计道路中线使其符合设计要求，一般利用GPS-RTK技术，用车载GPS接受机做流动站，沿原路中线按一定间隔（10m～50m）采集数据，选择已知点作为参考站，避开重要建筑物或历史遗迹，将数据输入计算机，利用Autocad软件在计算机上选线。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后将公路中线在地面上标定出来，并得到中桩坐标及坐标文件采用实时测量，将中桩点坐标或坐标文件输入GPS电子手簿中，系统会自动定出放样点的点位。由于每个测量点都是独立计算完成的；不会产生累计偏差，达到一定的精确度。大大加快了道路测设效率。

3、GPS—RTK技术在公路施工中的应用

3.1GPS-RTK技术在公路中桩放样中的应用

GPS-RTK技术中还有一个比较强大的电子手簿（相当于手持式电脑），该手簿中安装了较为丰富的软件，利用手簿中的软件，只要输入公路路线的交点坐标、缓和曲线长度、圆曲线半径等参数，便可以单人利用流动站确定公路上任一点坐标位置，进行公路中线测量，同时完成传统测量方法中的放线测量，中桩测量，中平测量等工作。

本文表一为施工过程中运用GPS-RTK技术与全站仪测量结果对比，结果显示两种仪器测量结果满足施工要求。

3.2GPS-RTK技术在公路横断面放样中的应用

如果需要放样道路横断面（边坡开口线等部位），只要根据设计图纸的边坡级数、高度、坡度等参数输入电子手簿中，放样时只需要点击相应桩号，便可以根据设计要求，软件可以自动与地面线衔接进行"戴帽"工作，并且随即采集相关数据，因为所用数据都是测绘地形图时采集而来的，不需要后期大量的人工输入，回到办公室后只需要将数据导出，通过南方CASS等绘图软件绘出沿线的各点的横断面图来，可以大大减少了内外业工作，较大的提高工作效率。

4、结束语

GPS技术在工程测量中的应用，特别是实时动态相位差分技术（RTK）改变了工程测量模式，是工程测量的一项革命性的技术革新，颠覆了传统测量方式。实时动态RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线，桥涵测量。它还可以直接进行实地实时放样，中桩测量，边桩测量，点位测量等。

本文并不是想具体的阐述GPS-RTK技术是如何运用到实际工程中的。因为具体的操作方法，只要有一本说明书就可以解决，本文只为抛砖引玉而已。

可以大胆的猜想，不远的将来，运用物联网技术，加上一台近乎手机价格的GPS-RTK设备，在土方施工的推土机、路面施工的压路机、摊铺机、桩基施工的钻孔机上都使用上这一技术，工作效率和精确性将成倍增加。GPS实时动态RTK技术在工程测量中将有着更加广阔的应用前景。

参考文献：

[1]李天文GPS原理及应用北京：科学出版社

[2]许娅娅测量学人民交通出版社。