试析GPS-RTK技术与全站仪在工程测绘中的应用

王天孝

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳518000）

1 引言

对于传统的GPS 测绘技术，其在实际应用中需要待观测结束后进行解算操作，得到厘米级的精度，导致测绘效率大打折扣。而GPS-RTK 技术是以载波相位为基础的实时差分测量技术，该技术有效弥补了传统GPS 测量中存在的缺陷，提升了测绘准确性和效率。

2 GPS-RTK技术的优势分析

2.1 测绘效率高

相对比传统的测绘技术，GPS-RTK 技术的测绘效率更高，主要体现在以下方面：（1）该技术适用于一些复杂的特殊地形，这是传统测绘技术无法实现的，而且在一般的地形测绘中，GPS-RTK 技术可以一次性测量半径为5km 的区域，测量范围较大；（2）传统的测绘技术在实际应用中需要大量的人力，且测绘效率较低，而GPS-RTK 技术只需要1 个技术人员即可完成相关操作，不仅有效降低了人力消耗，而且大大提升了测量效率[1]。

2.2 测绘成本低

目前，我国高性能的国产GNSS 测量终端设备一般约为2 万元，该设备通过CORS 差分服务可以实现实时差分测量，最终确保测绘结果达到厘米级精度。而对于CORS 差分服务，目前我国有2 种方式获取，其中一种是直接向当地地理信息部门申请，但是由于流程过于烦琐，会影响测绘效率；另一种是购买北斗地基增强系统CORS 服务，购买门槛相对较低，只需实名认证即可，而且信号覆盖范围广泛，测绘效率和精度较高。

2.3 全天候作业

传统的测绘技术由于影响因素较多，无法实现全天候作业，加之外界自然条件的限制，测绘精度很难满足要求。而GPS-RTK 技术受外界因素的影响较小，自动化程度相对较高，还可以借助一些计算机系统软件实现智能化的信息处理，降低了人工操作存在的误差，大大提升了测绘结果的准确性。

3 GPS-RTK技术在常规测量中的应用

3.1 控制测量

GPS 技术主要是通过接收卫星信号实现定位测量，所以，一般对观测站的通视要求较低，只需要根据控制测量相关参数要求即可满足实际的作业标准。应用GPS-RTK 技术进行定位测量时，需要注意以下几点：（1）为了确保定位结果的准确性，选择观测站位置时，要尽可能地将观测站设置在视野较好的位置，而且周围不能存在障碍物，以免影响测绘结果准确性；（2）通常接收卫星的信号会受到周围电磁波的干扰，造成定位结果不准确，所以，进行外业测量时，需要排除周围电磁波的干扰，如电视塔、微波站等，确保接收信号不受干扰，保证测绘结果的准确性。

进行数据的采集工作时，首先，要在GPS-RTK 流动站的控制器中设置项目名称，建立作业文件，选择与基准站匹配的椭球参数、投影参数、坐标转换参数以及电台频率，进入RTK作业模式，进行初始化操作，在距基准站6～8km 范围内进行数据采集。在实际操作中，为保证测量的准确与精度，每天开始测量前重测2～3 个前一天的控制点，用以检核数据，遇到基准站搬迁时，需要在不同的基准站联测2 个相同点，对出现高程异常值突变的地方进行二次高程改正。在完成数据采集后，相关人员需要依据三角函数、方位角推算原理，建立包括方位角、距离、转角、偏角、曲线元素等的解算模型，为数据处理程序的编制提供数学依据。

3.2 数字化地形图测量

在进行数字化地形图测量时，应用GPS-RTK 技术具有较大的优势，不仅所需的控制点较少，而且还可以有效克服传统测绘中一些不足和缺陷，使测量精度达到要求。在实际应用中，只需要将采集点的相关数据信息导入计算机数字化软件中即可以自动生成需要的地形图，这种方式不仅减少了人力劳动，而且自动化程度较高，可以减少误差，特别是对于一些复杂的特殊地形区域，可以实现直接测量，并且满足测量精度要求。

3.3 施工放样测量

传统的施工放样测量是采用全站仪实现的，但是由于该技术的应用需要确保点位之间的通视性，而且受到外界因素的影响较大，所以，实际测量精度较低。而由于GPS-RTK 技术不需要考虑点位的通视性，且实际测量中受外界因素的影响较小，所以，应用在施工放样测量中具效果较好。在实际应用中，只需要将事先准确好的点、线等参数输入手薄中，即可以自动生成数据，还可显示里程、偏移距离等参数，有效提高了放样测量的工作效率和数据处理的准确性。

4 GPS-RTK技术与全站仪在工程测绘中的应用

4.1 前期准备

工程测量工作涉及的内容较多，操作程序复杂，为了提升测量结果的准确性，需要将GPS-RTK 技术与全站仪进行结合应用，首先需要做好前期准备工作，主要包括以下工作：（1）掌握GPS-RTK 联合全站仪测量流程，即管理人员需要根据实际情况制定科学合理的测绘流程，然后根据流程开展后续测量工作，通常的测量流程包括资料收集、首级控制测量、图根控制测量、外业数据采集、内业数据处理和测绘成果整体输出等。（2）测量前，需要做好实际勘察工作。通常情况下，勘察工作包括测区的地理位置、经纬度、区域面积、行政区范围以及地形地貌等，根据勘察结果制定测量方案，以确保方案制定的科学合理性。（3）在GPS 联合全站仪地籍测绘开始之前，应对各测绘仪器的参数进行调整，确定平面坐标系统、控制网布置以及高程测量控制网。

4.2 实际应用

应用GPS-RTK 技术时，如果接收的卫星信号质量较差，会给后续工作造成严重的困扰，导致测量结果精度降低。对于信号较差的区域，需要借助全站仪进行测量，首先利用GPSRTK 技术在区域内建立符合精度要求的低级控制点位，然后应用全站仪对区域进行碎部测量，以弥补GPS-RTK 测量中缺失的地形特征点位信息，从而有效提升测量精度。

5 结语

综上所述，当前我国工程测量行业对测绘技术要求较高，传统的全站仪测量无法满足要求，逐渐被GPS-RTK 技术替代。但是实际工作中会不可避免地存在一些问题，如接收信号差，导致测绘精度受到影响。因此，为了确保测量结果精度水平，需要将GPS-RTK 技术与全站仪进行结合应用，以进一步提升测绘效果，满足工程测量的现实需求。