济宁市勘测院山东省济宁市 272000
摘要：GPS-RTK技术是我国广泛使用的一种工程测量技术，这种测量技术能对观测点进行定时定位测量，相比传统的测量方法，测量出的数据更为精确，测量误差进一步缩小，极大地提高了测量效率，为工程建设提供了一定的质量保障。
关键词：GPS-RTK技术；工程测量；应用
近年来，GPS-RTK技术在测量工作中的合理运用使测量人员在工作中效率得到了有效提高，节约了人力、物力等资源，并且GPS-RTK技术还具有精确度高、成本低、操作简单等优点，能使工作人员在测量中更好的完成任务。随着GPS-RTK技术的发展，其必然会得到更加广泛的应用，促进我国工程测量技术的进一步发展与提高。本文论述了GPS-RTK技术在工程测量中的应用。
一、GPS-RTK系统组成
GPS-RTK又名实时动态差分法，它采用差分GPS三类中的相位差分，能在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法。
1、基准站部分。基准站负责接收GPS信号，包括导航信号、电文信号等。基准站的使用目的是提供差分坐标、星历等信息。
2、差分传送部分。差分传送的任务是将基准站的差分数据传输给移动站，包括测站坐标、观测值、卫星跟踪状态等数据。
3、移动站部分。移动站的任务是接收两种信号，其分别是GPS信号和基准站差分信号，在此基础上，解算信号，最后得到相关的实时定位结构，其具备高精准度的特点。
4、手簿终端控制器。其内置测量软件为RTK测量软件，可设置相关的工作参数，比如基准站和移动站等的参数，并且可显示成果，这成果为移动站实时坐标，并且能进行测量参数的测量和设计辅助路线。
二、GPS-RTK的工作原理
GPS-RTK技术主要建立在全球导航定位系统基础上，并基于载波相位观测值的一种定位技术，又称载波相位差分技术。它能实时对卫星载波相位进行观测，利用基准站提供的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量进行差分处理计算，求出供测站点在指定坐标中的三维定位结果。GPS-RTK定位技术关键在于数据处理技术和数据传输技术，能提供数据链对载波相位测量进行实时传输，所求出的实时三维定位结果能达到厘米级精度。对于基准站的设置，一般设在已知点上，已知点的位置最好在测区中心，同时要保证测区周围无高楼、大树、高压线、大面积水面等。还应远离电磁信号，以免传输信号受到干扰。
三、GPS-RTK技术的测量模式
1、静态定位模式。其是指在具体测量中，要求各个流动站的接收机都进行静止观察，简而言之，就是流动站既负责接收基站的数据，也负责接收卫星观察数据。然后在计算机平台上，来解算三维空间坐标数据，若解算数据较稳定，而且满足工程测量精度需求，就可宣布测量结束。静态定位模式主要应用在工程控制测量中，随着我国技术持续稳定性的发展，各项技术愈发完善，完全可代替传统全站仪的检测工作。
2、动态定位模式。在工程测量前，需做好相应的初始化工作，比如，在一控制点上静止观测数分钟或几秒，然后流动站就可根据之前预定好的情况进行自动观测，并且结合基准站的同步观测数据，对采样点的空间位置进行实时确定。当前，这种定位精度已能达到厘米级。在勘测阶段，动态定位模式有着为广泛的应用前景，其能完成地形图测绘和横截面的测量等。在测量中无需使用通视技术方法，相对常规测量仪而言具有不可比拟的优点。
四、GPS-RTK技术的应用特点
1、较广的测量范围。GPS-RTK技术的测量范围大，可由高测到低。其能按实际需要来布置控制网，对加密级别进行简化，省略联测的过渡点。
GPS-RTK测量技术不会受到测量环境的影响，可不限地域和地形，特别适合测量地形条件差、环境复杂的地区，因此有着非常广的测量应用范围。
2、较高的测量精度。随着GPS-RTK技术的快速发展，RTK技术已日趋成熟，它建起的控制网络获得的测量工作精度比常规的更加高。以前的静态、动态测量、快速静态的测量数据均需在测量后通过解算才得出厘米级的精度，而RTK技术可改善这一弊端，尽管在野外进行测量作业，也能实时获得厘米级的定位精度数据。各个联测点间无需通视，也无需设立高规标。特别是GPS-RTK的高程测量，由于具有较高的测量精度，所以具有广泛的应用前景。例如，在地形、环境条件相对复杂的地区修建项目中，可应用RTK技术测量常规的几何水准。RTK技术为地形测图、工程放样及各种控制测量带来了新的曙光，最大限度地提高了外业作业的效率。
3、较强的观测自动化程度。GPS-RTK技术是现代科技进步的成果，它是多种高科技尖端技术相结合的一种综合产物，包括卫星技术、计算机技术、微电子技术及天文观测技术等。GPS-RTK的整个测量过程均由计算机系统控制和计算，无人为因素干扰，系统通过自动计算、自动数据记录及处理，在很大程度上提高了测量质量。因此，GPS-RTK技术已在逐渐丰富及完善我国的地形测量方式，极大地改进地形测量技术。
4、作业效率较高。在一般环境条件下，要想测完半径高达4km的场地测区，用以前的传统测量方法就需设置很多控制点及将仪器来回搬站，而使用RTK测量只需一次设站就可将工作完成，省时省力，而且仅需一个人就可完成，只需几秒钟的时间就可得到一点的坐标。综合来说，劳动强度低，作业速度快，节省外业的费用，大幅提高了工人的劳动效率。
五、GPS-RTK技术在工程测量中的应用
1、控制测量。控制测量是工程建设、管理与维护的重要保证，其测量中的控制网网型与测量精度，需根据工程实际规模与性质来判断。以城市控制网为例，其优点在于精度高、面积大，且使用较频繁，但由于城市发展建设问题，工程施工中极易破坏控制网导线，对工程测量效率与效果产生影响。因此，控制网测量对精度有着极高的要求。而使用GPS-RTK技术进行控制测量，只需选定合适的基准站和流动站，就可完成相应的测量工作，若测量点无法设置控制点，还可通过交会法等间接法来实现控制测量。相比于传统的控制测量法，GPS-RTK技术避免了点与点间必须保持通视的弊端，其覆盖面积及测量效率和精度有所提高，且花费的费用也相对较小。
2、工程放样。工程放样是测量的一个重要分支，要求通过一定方法利用测绘仪器在实地标出设计好的测点。经纬仪交汇放样及全站仪边角放样等都是一些传统的放样方法。而在实际工程放样中，需设计好一个测点来进行来回移动目标，通常要几个人同时完成，不仅效率低，而且在放样中有一定的通视条件要求。
将GPS-RTK技术应用于工程放样中能促进工程建设的顺利开展。对点位放样来说，RTK技术与全球导航定位系统能实现实时导航数据的提供，使测量人员能快速找到测点位置，从而准确测量。在测量时仅需一个测量人员将已设计好的测点坐标、半径及曲线转角等定点信息输入到仪器中，通过GPS接收机来完成测量工作。GPS-RTK技术在工程放样测量中的应用提高了测量工作效率，在很大程度上确保了测量精度。
3、碎部测量。通常，地形测量一般是选择静态测量法给予有效控制，而碎部测量一般会选择GPS-RTK技术来完成。传统地形图测绘中，会选择在测区构建相应的图根控制点，并架上全站仪或经纬仪及小平板来确保测量工作的顺利进行。近年来，随着测量技术的创新与发展，外业测量中一般会选择全站仪及电子手薄配合地物编码，在测图时会选择大比例尺测图软件，以更好的提高测量结果的准确性。外业电子平板测图过程中，需在测站上对周围地貌、地形等进行相应的测量，该工作一般需2～3人或更多的人才能顺利完成测站和碎部点的通视工作，并且在拼图阶段，若测量精度不满足要求，还需外业进行返测。
参考文献：
[1]田薇.工程测量应用GPS-RTK技术的分析[J].居舍，2018(10).
[2]刘琳琳.基于RTK测量技术在工程测量中的应用[J].农家参谋，2018(06).
[3]张松景.GPS-RTK技术在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究，2016(14).