GPSRTK在市政工程测量中的应用

GPSRTK在市政工程测量中的应用

【摘 要】市政工程中测绘工作必不可少。介绍了GPS RTK的测量原理，分析了GPS RTK在市政工程控制测量、地形图测绘、施工放样中的应用，提出了GPS RTK测量应该注意的问题。

【关键词】市政工程；GPS RTK；注意问题

市政工程测量主要是为城市各项公用设施的设计、施工、竣工和运营管理各阶段的需要所进行的测量工作。随着国民经济的快速增长，城市基础设施建设规模日益加大，市政工程测量行业迎来了前所未有的发展机遇。市政工程测量在城市测量控制网和城市大比例尺地形图的基础上进行，各项市政工程的主要轴线点位，应采用城市的统一坐标和高程系统。受通视状况和作业条件的限制，全站仪等传统仪器设备作业强度大且效率低，已经不能满足现代社会对市政工程测量的要求。GPS RTK技术的出现，极大的方便了市政工程测量工作。

1 GPS RTK技术简介

GPS RTK是以载波相位观测量为根据的实时差分测量。它能够实时提供流动站在指定坐标系中的厘米级精度的三维定位结果。GPS RTK系统由3部分组成，即GPS信号接收部分（GPS接收机及天线）、实时数据传输部分和实时数据处理部分（GPS控制器及其随机实时数据处理软件）。

GPS RTK是以载波相位观测量为依据的实时差分GPS测量技术。它是在基准站安置一台GPS双频接收机，对所有可见的GPS卫星进行连续观测，并将连续观测所得信息和基准站自身的信息通过无线电传输适时传送出去。在移动站上，GPS接收机上除接收卫星信号外，同时还接收来自基准站的数据信息，并通过仪器内置软件实时解算出三维坐标信息及精度信息。GPS RTK具有精度高、测量时间短、全天候、自动化、无需通视及远距离测量等优点，已经得到广泛的应用。

2 GPS RTK在市政工程测量中的应用

2.1 市政工程控制测量

常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点间通视，且能够高精度地进行各种控制测量，但是需要时间进行数据处理，不能实时定位并知道定位精度。而用RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用RTK技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，因此，除了高精度的控制测量仍采用GPS静态相对定位技术之外，RTK技术即可用于常规的控制测量。

由于市政工程控制测量精度要求较高，为提高RTK定位观测精度，采取的措施和方法主要有：

（1）选择可靠的仪器设备。选择经检定的精度和可靠性较好的双频GPS接收机、天线和数据通信模块，并使用经校正的天线基座和稳定三脚架。

（2）有计划地进行观测作业。选择PDOP值小于4，15°以上的卫星个数大于6，且天气晴好的观测时段进行网络RTK观测。

（3）控制收敛精度。观测时平面收敛阈值不超过1.5cm，高程收敛阈值不超过2.5cm。

（4）进行已知点检校。在每日观测前、后均需检测首级平面控制网的其他点位，检测成果与原成果的较差应不大于5cm，此举在保证当日观测成果的可靠性之外，还可以对不同方法观测的点位进行成果精度比较。

（5）增加测回数。控制测量时可分4个时段进行观测，每个时段观测4测回，一个测回内采样间隔为1s，观测时长30s。一个测回内各成果取均值作为该测回成果。

（6）测量成果精度检核。同一时段内测回间的平面点位较差不超过2cm，高程较差不应超过3cm；不同时段间观测值平面点位较差不超过3cm。观测时，同一时段内测回间精度检核指标超限，则立即重测；不同时段间的检核指标超限则重测一个时段，直至每个控制点均具有4个时段的合格成果为止。对所有网络RTK观测的通视点实施四等精度的边长检测

2.2 工程区地形图测绘

市政工程项目区测量通视条件较差、作业环境复杂，测量难度大，只使用传统全站仪测量效率低下。同全站仪一样，GPS RTK测量单点只要几秒时间，但不要求通视和频繁换站，可以长距离观测，多个流动站同时工作。与全站仪相比，采用GPS RTK更加适合于地物分布零散的市政工程测量，进行地形测量的速度更快，作业效率更高。满足GPS RTK测量要求的区域，可以直接采集各地物地貌要素。无法满足GPS RTK测量要求时，将GPS RTK和全站仪配合起来采集地形要素，即使用GPS RTK布设图根控制点，架设全站仪进行数据采集，最后统一成图。

2.3 市政工程施工放样

放样是测量一个应用分支，它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来。市政工程放样工作量较大，如道路中线、拐点放样，高架桥桩位放样等。过去采用常规的放样方法很多，如全站仪的边角放样等等，一般要放样出一个设计点位时，往往需要来回移动目标，而且要2-3人操作。同时在放样过程中还要求点间通视情况良好，在生产应用上效率不是很高，有时放

样中遇到困难的情况会借助于很多方法才能放样。如果采用RTK技术放样，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手簿中，根据提示移动即可完成放样工作。由于GPS RTK是通过坐标来直接放样的，而且精度很高也很均匀，且只需一个人操作，因而在外业放样中效率会大大提高。

3 结论

GPS RTK技术在市政工程测量中的应用，对市政工程测量的手段和作业方法产生了革命性的变革，极大地提高了测量精度和效率。随着连续运行参考站服务系统（CORS）、厘米级似大地水准面精化成果的完成，GPS技术将会在市政工程测量中得到更加广泛的应用。

参考文献：

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