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摘要: 本文主要介绍了GPS RTK技术在工程测量中的应用原理，并就GPS RTK技术在工程测量中处理数据方法和GPS RTK技术在工程测量中应用的优点进行了探讨。
关键词：工程测量控制网布设GPSRTK
中图分类号：P25文献标识码： A
随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK测量技术也日益成熟，RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。通过RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。
1 工程测量中GPS RTK技术应用范围
1.1控制测量。导线控制网、边角控制网的控制点精度要求较低，并具有点位维护难和使用频繁等特点。损坏后，若用全站仪恢复，受通视和车流影响；若用GPS恢复，精度虽高，但需内业计算平差，外业观测时间长。采用GPS RTK恢复控制点，只需在测区内或测区附近的未被破坏的控制點架设基准站，移动站直接测量各控制点的平面坐标和高程。
1.2线路中线定线。RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。
1.3建筑物规划放线。建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。采用GPS RTK技术放样时，先把设计好的点位坐标输入到电子手簿中，放样时手持GPS接收机，根据接收机的显示，自主地走到放样点的位置，迅速又方便，只需一个人操作就行。
1.4 地形测量。在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。采用GPS RTK技术测图，可不布设各级控制点，测图时仅需一个人手持接收机到特征点上，能快速完成测定界址点、地形点、地物点的坐标，同时输入特征编码。
2 GPS RTK测量质量控制的主要方法
2.1已知点检核比较法：用RTK测量已知控制点的坐标进行比较检核。发现问题即采取措施改正，该方法控制点较多时方便。
2.2重测比较法：每次初始化成功后，先重测1～2个已测过的RTK点或高精度控制点，确认无误后才进行RTK测量。该方法较为实用。
2.3电台变频实时检测法：用两套频率测量同一点，将结果进行比对，确定精度。
2.4削弱干扰： 选点时远离无线电发射源、雷达装置、高压线等干扰源。
2.5适合气象条件：在天气急剧变化时不宜进行RTK测量。急剧变化的天气，可能导致观测坐标的误差达到10mm～20mm。
3GPS RTK技术在工程测量中应用的优点
3.1操作简便、数据处理能力强。基站、移动站只要在设站时进行简单的设置，手工输入或计算机导入所需的起始数据，基站整平对中即好；移动站就可以边走边获得测量结果或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。
3.2作业效率高。RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大。RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，使辅助测量工作极大减少，减少人为误差，保证了作业精度。
3.3作业条件低。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视，因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本工作条件，它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
3.4定位精度较高。GPS RTK技术测量，只要满足GPS RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，基准站能精确整平对中、移动站能粗略对中，信号满足要求，GPS RTK测量的平面精度和高程精度都能达到厘米级，满足各项工程测量的需要，只要简易复核下，就能让测量工作放心、省心。
4GPS控制网的设计
4.1 设计的一般原则。GPS网一般应采用由独立观测边构成的闭合图形。例如三角形、多边形或附和线路，以构成检核条件，提高网的可靠性；GPS网点尽量与原有的地面控制网点相重合。重合点数应多于3个，以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数；GPS网点应考虑与水准点相重合，而非重合点一般应根据要求以水准测量方法进行联测；为便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和交通方便的地方；为了便于用常规方法联测或扩展，C、D、E级控制网点应有1~2个方向通视。
4.2选点若干技术要求。为保证对卫星的连续跟踪观测的卫星信号的质量,要求测站上空尽可能地开阔,在10°~15°高度角以上不能有成片的障碍物；为减少电磁波对GPS卫星信号的干扰,在测站周围200m的范围内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施,高压输电线等；为避免减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形地物。如高层建筑,成片水域等；为便于观测作业和今后的应用,测站应选在交通便利,上点方便并易于保存的地方。
4.3 GPS布网方案要求。在确定布网方案时,应在满足精度要求的前提下,尽可能降低消耗。GPS网一般采用较多的异步闭合环,这就要求接收机多次重复设站,但受交通工具和通讯手段的限制,往往会给实际操作带来很大困难。而且,GPS网中的异步环对提高网平差精度起不到决定性作用,仅能起到多余观测的作用,是剔除粗差的有效手段,但施测中每增加一个环就会增加一次重复设站,就会消耗大量的时间和人力,由于起始点对网平差影响较大,所以在GPS布网时尽量使起始点间形成异步环,其它各点根据实际情况而定,不必一定在异步环中,以节省时间和人力,提高外业工作效率。
4.4数据处理。采集的数据均由徕卡公司提供的与徕卡1200配套的LGO(LeicaGeoOffice)处理软件来处理。由于LGO是一个自动化很强的处理软件,因此用它处理时人工干预很少。对于某些点位的卫星不多,遮挡过多卫星信号时常出现短线情况,这种情况下在做网平差,基线处理时必须稍加干预。在处理这种情况时要注意分析基线的双差残差,观察是哪颗卫星何时的数据超出了误差的限值,如果某个卫星某个时段的双差残差较大,则要在点的卫星窗口里面去除这颗卫星或者是这颗卫星的某个时段,然后再进行处理,如此反复达到要求为止。
5结束语
GPS RTK测量技术具有作业效率高、测量精度高、自动化程度高等优势，是替代传统的测量技术手段。但在高等级的控制网布设中，由于GPS RTK技术自身的限制，精度尚达不到毫米级，因而应采用GPS相对定位技术或其他测绘技术。
参考文献：
[1] 相祥. GPS在城市平面控制测量中的应用与精度分析[J]. 现代测绘, 2010,(01) :15-16.
[2] 何铭杰.GPS 测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技风， 2010（4）.
[3] 刘树良.GPS 测量技术在工程测绘中的应用[J].商品与质量·建筑与发展，2011（2）.
[4] 余小龙，胡学奎.GPS RTK技术的优缺点及发展前景[J].测绘通报， 2007（10）.
关键词：工程测量控制网布设GPSRTK
中图分类号：P25文献标识码： A
随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK测量技术也日益成熟，RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。通过RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。
1 工程测量中GPS RTK技术应用范围
1.1控制测量。导线控制网、边角控制网的控制点精度要求较低，并具有点位维护难和使用频繁等特点。损坏后，若用全站仪恢复，受通视和车流影响；若用GPS恢复，精度虽高，但需内业计算平差，外业观测时间长。采用GPS RTK恢复控制点，只需在测区内或测区附近的未被破坏的控制點架设基准站，移动站直接测量各控制点的平面坐标和高程。
1.2线路中线定线。RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。
1.3建筑物规划放线。建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。采用GPS RTK技术放样时，先把设计好的点位坐标输入到电子手簿中，放样时手持GPS接收机，根据接收机的显示，自主地走到放样点的位置，迅速又方便，只需一个人操作就行。
1.4 地形测量。在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。采用GPS RTK技术测图，可不布设各级控制点，测图时仅需一个人手持接收机到特征点上，能快速完成测定界址点、地形点、地物点的坐标，同时输入特征编码。
2 GPS RTK测量质量控制的主要方法
2.1已知点检核比较法：用RTK测量已知控制点的坐标进行比较检核。发现问题即采取措施改正，该方法控制点较多时方便。
2.2重测比较法：每次初始化成功后，先重测1～2个已测过的RTK点或高精度控制点，确认无误后才进行RTK测量。该方法较为实用。
2.3电台变频实时检测法：用两套频率测量同一点，将结果进行比对，确定精度。
2.4削弱干扰： 选点时远离无线电发射源、雷达装置、高压线等干扰源。
2.5适合气象条件：在天气急剧变化时不宜进行RTK测量。急剧变化的天气，可能导致观测坐标的误差达到10mm～20mm。
3GPS RTK技术在工程测量中应用的优点
3.1操作简便、数据处理能力强。基站、移动站只要在设站时进行简单的设置，手工输入或计算机导入所需的起始数据，基站整平对中即好；移动站就可以边走边获得测量结果或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷地与计算机、其它测量仪器通信。
3.2作业效率高。RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大。RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，使辅助测量工作极大减少，减少人为误差，保证了作业精度。
3.3作业条件低。RTK技术不要求两点间满足光学通视，只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视，因此，和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本工作条件，它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
3.4定位精度较高。GPS RTK技术测量，只要满足GPS RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，基准站能精确整平对中、移动站能粗略对中，信号满足要求，GPS RTK测量的平面精度和高程精度都能达到厘米级，满足各项工程测量的需要，只要简易复核下，就能让测量工作放心、省心。
4GPS控制网的设计
4.1 设计的一般原则。GPS网一般应采用由独立观测边构成的闭合图形。例如三角形、多边形或附和线路，以构成检核条件，提高网的可靠性；GPS网点尽量与原有的地面控制网点相重合。重合点数应多于3个，以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数；GPS网点应考虑与水准点相重合，而非重合点一般应根据要求以水准测量方法进行联测；为便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和交通方便的地方；为了便于用常规方法联测或扩展，C、D、E级控制网点应有1~2个方向通视。
4.2选点若干技术要求。为保证对卫星的连续跟踪观测的卫星信号的质量,要求测站上空尽可能地开阔,在10°~15°高度角以上不能有成片的障碍物；为减少电磁波对GPS卫星信号的干扰,在测站周围200m的范围内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施,高压输电线等；为避免减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形地物。如高层建筑,成片水域等；为便于观测作业和今后的应用,测站应选在交通便利,上点方便并易于保存的地方。
4.3 GPS布网方案要求。在确定布网方案时,应在满足精度要求的前提下,尽可能降低消耗。GPS网一般采用较多的异步闭合环,这就要求接收机多次重复设站,但受交通工具和通讯手段的限制,往往会给实际操作带来很大困难。而且,GPS网中的异步环对提高网平差精度起不到决定性作用,仅能起到多余观测的作用,是剔除粗差的有效手段,但施测中每增加一个环就会增加一次重复设站,就会消耗大量的时间和人力,由于起始点对网平差影响较大,所以在GPS布网时尽量使起始点间形成异步环,其它各点根据实际情况而定,不必一定在异步环中,以节省时间和人力,提高外业工作效率。
4.4数据处理。采集的数据均由徕卡公司提供的与徕卡1200配套的LGO(LeicaGeoOffice)处理软件来处理。由于LGO是一个自动化很强的处理软件,因此用它处理时人工干预很少。对于某些点位的卫星不多,遮挡过多卫星信号时常出现短线情况,这种情况下在做网平差,基线处理时必须稍加干预。在处理这种情况时要注意分析基线的双差残差,观察是哪颗卫星何时的数据超出了误差的限值,如果某个卫星某个时段的双差残差较大,则要在点的卫星窗口里面去除这颗卫星或者是这颗卫星的某个时段,然后再进行处理,如此反复达到要求为止。
5结束语
GPS RTK测量技术具有作业效率高、测量精度高、自动化程度高等优势，是替代传统的测量技术手段。但在高等级的控制网布设中，由于GPS RTK技术自身的限制，精度尚达不到毫米级，因而应采用GPS相对定位技术或其他测绘技术。
参考文献：
[1] 相祥. GPS在城市平面控制测量中的应用与精度分析[J]. 现代测绘, 2010,(01) :15-16.
[2] 何铭杰.GPS 测量技术在工程测绘中的应用及特点[J].科技风， 2010（4）.
[3] 刘树良.GPS 测量技术在工程测绘中的应用[J].商品与质量·建筑与发展，2011（2）.
[4] 余小龙，胡学奎.GPS RTK技术的优缺点及发展前景[J].测绘通报， 2007（10）.