试论GPS RTK测量技术在公路外业测量中的应用

杨延欣王巍

（1.沈阳施泓图工程设计院有限公司 辽宁沈阳 110000 2.台安县村镇规划建设管理处 辽宁沈阳 114100）

试论GPS RTK测量技术在公路外业测量中的应用

杨延欣1王巍2

（1.沈阳施泓图工程设计院有限公司 辽宁沈阳 110000 2.台安县村镇规划建设管理处 辽宁沈阳 114100）

当今社会，随着科学技术的不断发展，GPS技术应用得越来越广泛。GPS技术对现代人们的生活产生了巨大而深远的影响，其中公路外业测量对GPS的应用标注着公路测量的一大技术革命。GPS技术在公路测量的应用前景十分光明，尤其是RTK测量技术，将公路测量技术的潜力无限放大。在公路的实时测量中，RTK技术的精度非常高，甚至可以达到厘米级，应用起来十分方便。本文主要对GPS RTK技术在公路外业测量中的运用进行分析，讨论其对公路外业测量技术发展的推动作用。

GPS RTK；测量技术；公路外业测量；精度分析

引言

所谓GPS RTK技术就是对GPS技术的二次开发与利用，它的测量以快速、敏捷和精度高而闻名。GPS RTK技术被广泛应用于各行各业，该技术的应用为社会经济的发展带来了十分巨大的效益。GPS RTK测量技术在公路外业测量也已经应用了很长时间，经过近年来的多次改进与发展，它已经与公路外业测量相互融合，成为了公路外业测量中一个必不可少的环节，但其中仍有很多缺陷等着我们去一一克服。

1 GPS RTK技术的工作原理

RTK测量技术是从GPS定位技术中演变而来的，它是一种实时的动态差分技术。通常情况下，在外业测量时运用到此种技术是为了及时准确的获得相应数据，这种技术测得的实时数据精度可达到厘米级。《测量学》一书中介绍，RTK测量技术主要使用的是GPS定位技术中的一种特殊方法，即载波相位动态实时差分法，而RTK技术也就是载波相位动态实时差分法的简称。RTK系统主要包括三个组成部分，它们分别是流动站、基准站以及通讯设备。首先基准站是由电台、天线、接收机等组成的；流动站可以简单地理解为GPS接收机，它既可以由一台GPS接收机组成，也可以由多台GPS接收机组成，同时，流动站还配有天线、对中杆和手薄等设备。在RTK的工作中一般以基准站作为参考站，用来寻找并观测所有能被观测到的GPS卫星，然后经过相关处理，利用通讯设备将处理后的数据发送给流动站，流动站也同时接受标准站传来的测量数据，然后根据差分定为的基本原理，对相应数据进行计算分析，从而得出流动站的立体坐标和精确程度，再及时的在手薄中显示最终结果。

2 公路外业测量中GPS RTK技术应用的优点和缺点

2.1 GPS RTK测量技术的优点

GPS RTK测量技术在公路外业测量的应用中主要有以下几个优点：①仪器的自动化程度高，能够节省大量人力物力，该仪器的测量软件可以自动的对公路的各种数据进行重复测量；②数据测量精确，减少人为误差，并且可以实时显示；③该技术测得的数据没有误差积累，最终所得数据的可靠性能够得到保障；④该仪器进行工作的所需条件容易满足，工作效率很高。

2.2 GPS RTK测量技术的缺点

虽然GPS RTK技术在运用中的优点十分明显，但却也掩盖不了它自身存在的缺点。GPS RTK技术的缺点主要有信号的稳定性容易受外界环境干扰、参数设置复杂，容易出错、二次开发得出的公路软件不专业以于数据处理算法中的疏漏。

3 GPS RTK测量技术的外业测量流程

3.1 GPS RTK技术的外业准备

①必须对工程项目的大体情况进行了解，掌握一些关于工程项目的基本信息，如地理位置、测量范围等。同时也要对需要测量地区的交通、地质、气象等进行勘测分析，从而合理地对外业测量工作进行规划。②需要注意的就是对资料的收集和对相关技术应用的事先设计。测绘资料和辅助资料是资料收集的两大重点，其中测试资料的收集主要有两大内容——公路走廊带的各比例尺地形图的收集以及各种控制点资料的收集。而辅助资料收集的侧重点在于对公路附近的交通水系、通讯气象和地形地貌的观察与统计。此外，还要对公路进行仪器参数设置和人员任务分配等合理地设计，这就是我们通常说的技术设计。技术设计的最终任务就是让整个项目都参与到一个合理可行的规划中。

3.2 GPS RTK测量技术在公路外业测量中的应用流程

第一步是对GPS RTK的参数进行设置。GPS RTK作为高精度、快捷的测量技术，其对设备的参数要求非常高。它的参数主要包括长半轴、椭圆扁率、投影比率和投影高度等。关于这些参数的设置主要有两种方法：①将测绘局提供的参数直接输入到手薄之中进行设置；②将实地勘测的数据经计算分析，输入到手薄之中。

第二步是对仪器的架设和对坐标的校正。首先在施工项目的实地选取一个视野比较开阔，地质比较稳定的场所，用来架设RTK所包含的各类设备。然后在手薄中打开RTK工作模式，并查看连接卫星的情况以及差分信号的获取情况，直到手薄中出现相对较为稳定的解时，在最近的控制点中对设备进行校正。

3.3 对测量数据的采集

在对仪器进行校正后，就可以正式展开项目的数据采集工作了。在数据的采集过程中，要严格遵守GPS RTK测量作业的基本准则，这样流动站在所有的测点都可以测得精确到厘米级的数据，然后对测得的数据进行显示和储存。GPS RTK测量技术的信号传播是以电磁波的形式进行的，通常情况下测量范围可以达到15～30km，但有时也会受到地理条件的限制影响导致信号传播与接收异常。因此，必要时要移动基准站，重新架设校正后，继续采集数据。

4 结束语

GPS RTK测量技术在公路外业测量中的应用标志着公路建设的发展水平，只有不断地对其进行改善、不断发展其在公路外业测量咋红的应用，才能让公路的建设水平跟上时代的节奏。

[1]樊祖振.GPS RTK测量技术在公路外业测量中的应用[J].广西壮族自治区林业勘测设计院，2013.

[2]杨兆祥.GPS RTK技术在公路测量中的应用前景探讨[J].黑龙江省林业设计研究院，2010.

P228.4

A

1004-7344（2016）11-0130-01

2016-3-26