研究GPS-RTK技术在工程竣工测量工作中的优缺点与应用

凌锋

（防城港市住房和城乡建设测绘院，广西防城港 538000）

GPS-RTK技术，具体来说属于动态定位系统。该系统的主要依据便是载波相位观测值，与之前使用的测绘仪器相比较，优势和特征非常突出。之前使用的GPS测量方式，无论是静态测量还是动态测量，相关测量内容完成后，还需要开展结算工作，数据精度只能满足厘米级的要求。在野外对，于GPS-RTK技术的应用，获取的数据精度会非常高，可以达到厘米级的要求。所以，对于RTK技术的应用，是一种技术突破和革新，利用载波相位动态实时差分技术，可以给出测站点在坐标系当中三维定位厘米级的数据精度。

1 GPS-RTK测量原理分析

GPS-RTK技术的总称，为载波相位动态实时差分定位技术。为了使GPS获取更加精准地测量数据，需要应用载波相位观测值，借助RTK的工作形式，基准站可利用数据链将观测数据传输给流动站，也会将三位坐标信息对其传递。初始化完成流动站之后，便会接收基准站数据，同时本身会收集GPS观测数据，并在系统当中构建差分观测值，对其加以处理。借助坐标的转换以及投影改正，可获得需要的定位结果。其中，结果可以满足厘米级的精确要求[1]。

GPS对于高程的测量，为该点在WGS-84椭圆球面上的大地高。其中，为了获取正常值，需要结合高程拟合的形式，其精度会因为转换精度产生一些影响。具体来说，参与拟合水准点的具体数量、分布状况、地形情况等都会对其产生影响。一般来说，如果观测区域有非常大的起伏地势，GPS-RTK技术测量高程便不会取得非常高的精度，面对这一情况，可以选取出测量区域当中的一定量水准点。针对水准控制点开展周期性观察，便能检测出本区域存在的高程异常情况，对其加以修正，有益于提升高程的精度[2]。

2 RTK测量技术在竣工测量当中的优势特征分析

2.1 强化测量作业成效

在比较常见的地势地形当中，高质量的RTK设站，可以一次性完成半径4km范围内的所有测量工作，该种测量程度不但使传统竣工测量存在的缺点大幅降低，提升了效率，还节约了大量的人力成本。例如不需要在测量时反复搬运仪器，将相关的控制点数量大幅降低，且整个过程只需要一名测量人员便可完成。此外，因为普通电磁波环境产生的作用，RTK技术只需要非常短的时间便能精准获取一点坐标，所以从总体角度来说，该项技术的工作速度强度十分突出，在节约时间成本的同时，也减少了人力资源的支出，与之前相比，在技术层面有很大的突破和改进。

2.2 降低测量条件

应用RTK测量技术，只需要对电磁波方面提示的通视要求给予满足，并不需要对两点之间存在的光学通视给予满足，所以与之前使用的竣工测量仪器相比较，以及针对非常传统的测量方式来说，RTK测量技术可以使测量条件有所降低。因此，对外界因素提出的测量条件以及要求并不高。此外，外部条件以及季节等都是非常大的干扰因素，但不会对RTK测量结果产生较大的影响，所以对该层面的测量条件有所降低，展示出了RTK测量技术的效率优势[3]，图1为测量流程图。

图1 竣工测量流程

3 RTK技术不足之处的补救方式

3.1 卫星产生的阻碍

卫星层面对其技术开展造成的阻碍，主要有两个层面的体现：①最理想的卫星系统分布位置，因为被其他国家占据，所以某个确定的时间范围内，一些国家会在这一范围区间，不能获取比较完整的卫星系统覆盖，因此在该时间段会有测量假值产生；②因为地理环境以及治安情况等造成的限制和影响，例如：丛林火深处以及峡谷区域等，卫星在通信信号发出之后，会有长时间的延迟以及遮挡问题，所以一天之内的测量作业时间会有限制影响[3]。

对于假值问题，可对RTK测量成果当中的质量控制办法进行应用，以便及时发觉问题。针对作业时间受到的限制，需要尽量提前完善准备工作，并挑选合理的时间完成测量工作。

3.2 天空因素产生的影响

如果在中午的时间段安排相应的竣工测量工作，大气电离层会对其产生一些干扰和不良影响，以至于共用卫星数量减少，甚至导致连接的卫星数量不足5颗。所以仪器会有非常长的初始化时间，或者不能开展初始化操作。因此，正常的测量工作不能有序开展，通过长期的研究和探索发现，RTK技术最理想的测量时间为上午11点之前，且下午三点半后也是理想的测量时间段。在这些时间段开展测量工作，可规避搜索卫星比较困难的问题，从而使测量工作正常开展。

3.3 数据传输遭遇干扰，使标称作业半径小于实际半径

RTK技术对于数据的传递，会因为自然山脉、大型建筑、其他高频信号等对其产生不良影响，造成较大的干扰。所以，在数据传递时，信号强度会有一定程度的缩减，无法保证测量的精准度，以至于缩小测量半径。此外，通过RTK开展测量内容时，作业半径如果大于设定的测量范围，产生的测量误差会非常大。所以，在使用RTK测量技术时，具体的测量半径需要小于规定的有效半径范围。通过长期的经验积累发现，这一方法可以对测量精准性给予保障，并且要尽可能在测量区域的中间较高位置上设置好基准站[5]。

3.4 RTK机型初始化能力问题

通过经验总结和分析发现，丛林高山、高楼大厦等相关区域，对于GPS卫星信号的传输，会产生不同程度的阻碍，所以发生失锁以及初始化丢失的问题非常容易。同时，在对RTK技术进行使用时，经常要开展重新初始化操作，这样不但会对数据的精准获取造成阻碍，使数据发生损坏，还使测量效率有所拖延。针对这些问题开展的处理，需要选择较强的RTK机型。如果测量区域不能对选用的RTK机型基本测量条件给予满足，需采用其他方式完成测量内容。

4 数据精度和稳定性问题

虽然对于RTK技术的使用，无论是测量稳定性、精度，还是效率都高于以往的测量方式，但是RTK测量技术会受到一些环境方面产生的影响，影响了数据的传输、精准程度和稳定效果。为了解决这一问题，在对RTK进行选择时，要确保其强大的稳定性和更高的精准程度，之后在高程控制点当中对设备进行布置，也可以应用在水平控制点区域。同时，要尽可能对多一些的控制点进行设置，以便将其当作RTK测量数据的校核点，有益于测量数据精准程度，提升稳定性等相关层面的管理和控制。

5 测量优化方法分析

5.1 掌握仪器特性

日常竣工测量工作的开展，测量人员要反复实践，以便对RTK机型具有的特征，有全面性的了解和认知。例如：在反复实践中，会了解RTK机型是否对标秤方面提出的要求有所满足、是否能够完成质量方面提出的需求等，也可以查看是否对标称作业提出的半径需求给予满足。这样，在具体测量工作开展时，对仪器设备的调整会更加快速和精准，使测量效力有所保障的同时，降低仪器设备出现的误差概率。

5.2 注布设控制点

为了更好地接受数据链信息，对卫星传递的信号有效查收，对于控制点的设置，需要在制高点上尽可能的选取，并加以布设。此外，为了使RTK测量数据有更高的质量。要在自然环境，不能对测量要求有所满足的区域内，对控制点添加，这样可预防RTK测量作业在开展时，有盲点问题发生。

6 结语

总之，在竣工测量中，对于GPS-RTK竣工测量工作的开展，对于以往使用的竣工测量工作，有更高的精准程度，效率也更为突出，不但可以节约时间，还能减少人力资源的支出。尽管优势特征非常明显，但存在的问题也比较多，需要对其开展深入的探究和分析，以便使该项技术的应用，能够发挥出更大的价值作用。