GPS-RTK技术在建筑工程测量中应用

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［摘要］近年来，我国的工程施工难度呈现出显著的增长趋势，施工环境也越发复杂，为此，必须积极展开对工程测量技术的探索，以更好适应建筑工程施工的需求。此外，随着测量技术的持续发展，已有越来越多先进的测量技术在测量工程之中得到了广泛应用，其中也包含gps-rtk技术，这是一种十分先进的测量技术，具有良好的测量精度。本文将就GPS-RTK技术在建筑工程实际测量之中的应用展开探索，并明确其技术要点，以便促进其在建筑工程测量中的应用。

［关键词］GPS-RTK技术；建筑工程测量；技术要点

科技的持续发展在一定程度上推动了GPS-RTK技术的发展，此类技术中所应用的RTK技术通常具有较高的准确性，可以起到精准的定位和监控效果。而GPS技术自投入使用以来，便已受到了人民群众的高度喜爱，既可以为人们的出行提供便利，也可以减少相关人员在工程测量领域的工作压力，有效提升工作效率。然而，现阶段GPS技术在应用的过程中仍然存在一定的限制，为了建立更为高效的工程施工模式，GPS-RTK技术应运而生。随着该技术的不断发展，已经在建筑工程测量领域实现了普及，但是由于该技术系统较为复杂且操作难度较高，为工程测量实践带来了一定的难度。为此，本文将针对该技术在工程测量之中的技术要点展开分析，以推动该技术的发展，切实提升工程测量效率。

1GPS-RTK技术简述

1.1GPS技术

该技术诞生于美国，是一种智能化的导航系统，又被称作“全球定位系统”，兼具测距、授时、导航等多种功能，主要由以下几种结构构成：用于接收信号的用户站、处于空中的特定卫星和地球上的信息跟踪监控站。该系统具备在全球海陆空等多个领域实现全范围、全时段导航及定位全覆盖的能力，已经在全世界范围内得到了广泛应用。一般而言，GPS系统常常表现为功能多、效率高、全时段覆盖、精确度高、易于操作及应用范围广等特点[1]。

1.2RTK技术

该技术借助对载波相位的差值实现精准即时的动态定位，已经得到了广泛运用，深受各类人士喜爱。利用该技术可以实现全球定位，并展开对于目标的实时精准测量，其测量精度误差极小，一般可以控制在几厘米以内。现阶段该技术已经在建筑测量领域实现了普遍应用，要求测量人员将其作为实时测量的工具，并用于地图拓扑之中，同时还可以实时监测，在最大限度内削弱了人工成本。同时，通过该技术可以精准地确定指定坐标系之中特定测站点的三维定位结果，并将结果误差控制在合理范畴内，一般为厘米级。通过RTK技术所得出的观察及检测结果一般会传达到基准站之中，并通过基准站的中介作用传输到流动站。在此过程中，借助流动站既可以实现对于基准站数据的精准接收，也可以进行数据观测，并将结果以GPS的形式展示，在此基础上构成明确的差分测量值，借助实际观测值展开对于此数据的实时处理，以便减少误差，将误差控制在合理范畴内（一般为厘米级）。针对由基准站所测量的观测数据，可以进行实时传送，以便建立对于不同卫星系统的清晰认知，借助计算的形式得到精准的点位坐标。尽管此过程需要严格的中介转化，但是由于定位结果的处理速度相对较快，可以保持在1秒以内，所以可以展现出良好的应用效果。对于RTK技术而言，如何高效处理并运输数据是其应用的重点和难点，运用RTK技术进行定位需要建立对系统所监测数据及其传输过程的精准实时观测，并且由于此过程的数据量通常较大，需要保持基准站数据接收时的波特率，一般控制在9600以上，对技术应用环境提出了较高的要求。为此，可以通过GPS-RTK的形式实施数据监测，该技术原理是借助无线电台的形式，将从基准站之中收集和观测而来的卫星数据进行实时传输，以便周边移动站之中的GPS信号接收机接收基准站所传输的信号，且不影响附近移动站的卫星观测工作，具有良好的应用前景[2]。科技的持续发展在一定程度上推动了RTK技术的发展，让RTK技术的形式实现了转化，不再继续沿用原本一加一或一加二的形式，而是应用了广域差分领域的形式，并在此基础上不断发展衍生，出现了诸如连续运营参考站等多种形式的技术站。在该系统投入应用后，有效推动了RTK技术的运行和发展，在拓展RTK测量领域的基础上推动了数据传输，不仅提升了数据处理速度，还有效拓展了数据容量，表现出极高的应用价值。

2GPS-RTK测量技术的应用

2.1控制测量

现阶段，GPS-RTK技术已经在等级和性质各异的GPS控制系统中实现了普及运用，在实施控制网布设时，GPS技术的测量精度要显著优于传统的测量技术，且由于不需要额外使用时间进行定位点的创设，表现出良好的自动化水平。该技术的控制测量之中的技术要点如下：第一，在现场工作中，借助GPS技术实施控制测量。使用GPS技术进行观测，一般以定位测量的卫星信号为前提，无需与观测站实现互通。需要结合测量项目在精度及控制测量等内容上的要求，以建立对测量区域及地理条件的系统化了解为前提，在提升现有控制点准确性的基础上，实现对GPS点布局的统一化管理。在实际的GPS定位工作之中，要求关注以下内容：首先，需要在具有较大视野范围的区域内设置观测站，并将观测站与障碍物之间的高度角控制在15度以内；其次，应尽量确保观测站周边没有会对卫星信号造成强反射的建筑；再次。确保在观测站的200m范围之内不存在具有强电磁的干扰源，在最大程度上降低GPS信号的干扰。最后，GPS观测技术和传统的测量技术之间无论是在数据处理方面还是现场观测方面都具有一定的差异，为此，在实际操作过程中需要按照如下步骤实施观察：首先，进行天线放置。在三脚架上面安装好天线，确保天线处于水平且居中的位置；其次，将设备开机并进行观测，同时及时做好观测记录。GPS记录一般可以分为测量手簿存储和接收机自动记录存储两种形式[3]。

2.2数据收集

在确定好控制网络后，需要结合现有的控制点信息展开地形测量工作，针对测量点内流量站之中的流量情况予以收集。通常情况下，外部无线电台和基站可以覆盖到10km以内的范围，只要符合相应的测量原理，确保流动站位于参考站的辐射范围以内，便可以提取到具有高参考价值和高准确性的信息。为了让测量精度得到切实提升，需要在开始测量前针对流动站实施调整，将三维精度测量的误差控制在厘米级以内。在实际测量过程中，要求尽量提升输入转换参数的精准度，同时以科学合理的手段实施点位布设，严格把控好几何强度，并结合实际测量区域的特征展开精准测量[4]。

2.3数字地形图测量

相比于过去所使用的各类映射方法，GPS-RTK映射方法所需要的控制点数量更少，可以在一定程度上改善传统测量及控制过程中的不足。在实际操作过程中，需要首先获取与采集点坐标数据相关的信息，并以合理的方式进行坐标数据的导入，在相关数字软件之中生成所需的地形图。在此过程中，数字地形图绘制的效率一般较高，即便处于一个隐蔽且复杂的环境之中也能实现直接测量。

2.4施工放样测量

以往在进行施工放样测量时通常借助全站仪的形式予以处理，要求保持点间通视的良好状态。但是，由于受到地形和地物的限制，可能导致施工放样测量的效率较低。借助GPS-RTK技术实时测量，无需通过点间通视的形式进行，同时，在系统软件之中便具有良好的放样功能，可以实现对直线、点信息的精准测量。在实际测量过程中，只需要向手册之中输入提前设计好的各类元素，便可以实现放样点的自动生成，与此同时，也可以充分显示里程及偏移距离等信息，以便实现高效的施工放样测量[5]。

3GPS-RTK在工程测量中的应用实例

3.1工程简述

现以丘陵地区的某建筑测量工程为例，浅析GPS-RTK技术在工程测量之中应用时的技术要点。该项目位于丘陵地区，在项目周边的测量区域内有着丰富的森林保护区资源，内部的运行结构通常较为复杂，不同建筑之间的测量高度差最大可达300m。该项目名目下含有许多子项目，其中以桥梁和隧道建设项目最为关键。由于该工程位于丘陵地区，地质环境极为复杂，且施工难度相对较大，为此，要求工程测量团队尽可能提升工程测量的精确度，以保障工程项目的顺利开展。

3.2GPS-RTK技术应用要点

由于本次工程的地势十分复杂，同时测量项目周边有着十分丰富的森林资源，在一定程度上限制了数据传输速度，让测量数据信息无法在基准站点和流动站点之间实现自由流动，导致GPS-RTK技术所需的作业半径和实际工作半径之间存在非常大的差异。为更好解决此类问题，要求积极把控相邻基准控制站点之间的距离，并将其控制在标准作业间距的2/3位置处。结合此次测量工作的工程实际需求，需要将GPS-RTK技术的施工半径控制在5.3km到7.9km之间。同时，在实际测量时，由于受到基准控制点的限制，可以借助对测量控制点坐标的分析和控制实现对基准点位置的精准把控。借助这种办法，可以在最大限度内减少测量所需的检验校核条件。基于此，为了让工程所需的精度标准得到切实满足，要求从已知点中选定较高的地势点，并据此实施反复多次的测量。此外，可以利用GPS-RTK设备展开对流动站和基准站位置的实时监测，在最大程度上减少因天线高度数据变化而对建筑高程测量精度所带来的影响。由此可见，在高层测量实践中，需要在精准输入数据的基础上，结合具体的高度需求，提升有关高度信息的精准性[6]。

4结束语

总体而言，作为现阶段建筑工程测量领域之中应用较为广泛的一项技术，GPS-RTK测量技术在测量实践中表现出了良好的适应性，同时使用该技术可以让测量精度和效率得到有效保障，适用范围较广。在技术应用实践中，要求相关测量人员充分关注实际地质条件和工程要求，针对基准控制点实施精准化设计，以特定的技术流程为支撑展开坐标参数计算和工程分布测量，让测量的精确度得到切实提升。

参考文献

[1]张家远.试析GPS-RTK技术在建筑工程测量中的应用及其技术要点[J].低碳世界，2021，11（1）：102-103.

[2]巩李坡.GPS-RTK技术在公路工程测量中的应用探讨[J].建筑与装饰，2020（13）：100.

[3]王新，王旭，王新涛，等.航空摄影和GPS-RTK测量技术在白云湖水库建设工程测量中的应用[J].砖瓦，2020（7）：87-88.

[4]尹如飞.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用[J].装饰装修天地，2019（19）：378.

[5]梁志远.基于GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的实践探讨[J].建筑技术开发，2019，46（22）：63-64.

[6]高勇强.工程测量中GPS-RTK测量技术的应用探析[J].建筑工程技术与设计，2020（24）：3142.

作者:巨天灵 单位:甘肃建筑职业技术学院