测绘工程中GPSRTK技术的应用分析法.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 105 测绘工程中 GPSRTK 技术的应用分析法 刘沛东 吉安市勘察测绘中心，江西 吉安 343000 摘要：摘要：GPSRTK 技术是近年来在测绘工程中广泛应用的一种技术，它是一种高精度定位技术，能够实现厘米级别的精度。在传统的测量方法中，如全站仪、经纬仪等，仪器的精度和人员的技术水平都会影响测量结果的精度，而 GPSRTK 技术可以有效地克服这些因素的影响，提高测量精度和效率。尤其在土地测绘、城市规划、道路建设等领域，GPSRTK 技术已经成为不可或缺的测量手段。关键词：关键词：测绘工程；GPSRTK 技术；应用 中图分类号：中图分类号：P228 在现代测绘工程中，全球定位系统（GPS）已成为一项不可或缺的技术。其中，GPSRTK 技术基于卫星信号和专业接收器，能够提供具有亚米级甚至厘米级别的定位精度。它不仅能够快速获取准确的位置信息，还能实时纠正误差，提高测绘数据的准确性和可靠性。本文将探讨GPSRTK技术在测绘工程中的应用以及其在提高工程质量、效率和安全性方面的重要作用。通过深入理解 GPSRTK 技术的应用，我们能够更好地把握测绘工程的精度要求，提升工作效率，实现精准测绘与数据采集。1 GPSRTK 技术的工作原理 GPSRTK 技术的工作原理主要是利用 GPS 卫星的信号来测量物体的位置和姿态，通过两个或以上的接收器和基准站来实现高精度的测量。具体来说，GPSRTK技术需要两个或以上的 GPS 接收器。其中一个接收器被放置在要测量的物体上，另一个接收器则被放置在一个已知位置的基准站上。当两个接收器同时接收到来自 GPS 卫星的信号时，就会进行相位差分处理，从而消除两个接收器在接收到同一卫星信号时的误差，从而获得真实的信号传输时间，然后就能够计算出物体的位置和姿态。在实际的测量中，基准站通常会固定在一个已知的控制点上，接收器通过无线电信号与基准站进行通信，获得基准站发出的参考数据。这些参考数据包括卫星信号的位置、时间以及其他相关信息，因此可以用来校正探测器的测量结果。通过该方法，可以实现在不同地点进行准确和精确的测量。2 GPSRTK 技术的特点和应用优势分析 GPSRTK 技术具有高精度、高效率、便捷等特点，其应用优势在测绘工程领域非常明显。GPSRTK 技术比传统的测量方法更加精确和准确，传统的测量仪器如全站仪、经纬仪等受到环境因素和人员技术水平的影响，很难达到高精度的要求。而 GPSRTK 技术通过卫星信号进行测量，可以达到厘米级别的精度，减少误差，提高测量精度。传统的测量方法需要进行繁琐的线路设计和设备布置，而 GPSRTK 技术只需要放置 GPS 接收器和基准站，简单易行。同时，GPSRTK 技术可以在不同时间、不同地点进行测量，方便快捷，适用于各种测量环境。再者，GPSRTK 技术可以实现大范围、高精度的测量，传统的测量方法受限于设备和技术的因素，无法进行大范围高精度的测量。而 GPSRTK 技术可以通过布设多个基准站，实现区域范围内高精度的测量，适用于土地测绘、城市规划、道路建设等领域。GPSRTK 技术可用于土地勘测、分区规划、道路设计等环节，提供高精度的地理数据支持，帮助合理规划土地资源和开发项目。在建筑施工前期，GPSRTK 技术可以进行土地测绘、地形测量和地基测量，为建筑设计和施工提供准确的基础数据。GPSRTK 技术能够提供精确的道路地理数据，帮助交通规划者进行道路设计、交叉口布局和交通流模拟，提高道路交通的效率和安全性。GPSRTK 技术可以用于环境监测中的地质灾害监测、河流水位监测等方面，提供可靠的地理数据支持，帮助预防和应对自然灾害。3 测绘工程中 GPSRTK 技术的应用 3.1 平面控制测量 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 106 平面控制测量是测绘工程中非常重要的一项任务，它为后续的测量工作提供了基准和参考，保证了整个工程中地物位置的准确性和一致性。传统的平面控制测量主要依靠全站仪等仪器进行，但是在复杂环境下，如山区、城市高楼密集区域，信号遮挡和多径效应等问题会导致精度降低。而 GPSRTK 技术则能够有效解决这些问题，提供高精度、实时性强的平面控制测量。GPSRTK 技术利用卫星定位系统（GNSS）进行测量，具有高精度的优势。通过使用两个以上的移动接收器和一个基站接收器建立差分通信，可以实时纠正信号误差、大气延迟和钟差等因素，达到亚米级甚至厘米级的测量精度，远远超过传统方法。GPSRTK 技术具有实时性的特点，测量结果可以即时获取，在传统的全站仪测量中，需要事后进行数据处理、平差和配准等步骤，耗费大量的时间和人力。而 GPSRTK 技术通过实时差分纠正，在测量过程中就能够获得准确的位置坐标，大大提高了工作效率。此外，GPSRTK 技术是一种非接触式的测量方法，无需在地面上设置大量的控制点或传感器。只需要设置一个基站接收器，并在需要测量的地点使用移动接收器进行测量，可大幅节省人力和设备成本，同时减少了对测量环境的侵入性。在平面控制测量的具体应用中，GPSRTK 技术可以广泛应用于土地规划、道路建设、城市更新等方面。在土地规划中，通过 GPSRTK 技术可以快速获取地块边界和地物位置信息，为土地使用规划和分区提供精确的基础数据；在道路建设中，可以利用 GPSRTK 技术实时获取道路纵横断面的坐标、曲线半径等关键数据，确保道路设计的准确性和安全性。3.2 放样测量 放样测量是测绘工程中的重要环节，它用于将设计图纸上的各种地物、建筑物等要素精确地表达在实际地面上。GPSRTK 技术通过卫星定位系统（GNSS）进行测量，具备高精度的特点。通过使用两个以上的移动接收器和一个基站接收器进行差分通信，可以实时纠正信号误差、大气延迟和钟差等因素，从而达到亚米级甚至厘米级的测量精度。相比于传统放样测量方法，GPSRTK 技术能够提供更为准确的定位数据。传统放样测量需要人工设置控制点、进行观测和测量，耗费大量的时间和人力。而 GPSRTK 技术可以实时获取定位信息，无需后期数据处理，测量效率大大提高。工程人员只需在需要放样的位置进行移动接收器的测量，即可即时获得相应的坐标数据。此外，GPSRTK 技术还具备灵活性的特点。由于基站和移动接收器之间无需物理连接，工程人员可以根据实际需要自由移动、快速设置控制点，并进行放样测量。这对于复杂地形、狭小空间以及无法直接观测到目标点的情况下非常有用，大大提高了测量的灵活性和适应性。在放样测量的具体应用中，GPSRTK 技术可以广泛应用于建筑施工、道路工程、管线布设等方面。在建筑施工中，工程人员可以利用 GPSRTK 技术快速放样各种建筑要素的位置和尺寸，确保施工准确性和一致性；在道路工程中，可以通过 GPSRTK 技术放样道路边线、交叉口等要素，帮助合理规划道路布局和导航设计；在管线布设中，可以利用 GPSRTK 技术精确定位各种管线的位置和走向，确保管线敷设的准确性和安全性。3.3 高程测量 高程测量是测绘工程中不可或缺的一项任务，它用于获取地物、地形等要素的垂直方向上的位置信息。GPSRTK 技术利用卫星定位系统（GNSS）进行高程测量，具备高精度的特点。通过使用两个以上的移动接收器和一个基站接收器建立差分通信，可以实时纠正信号误差、大气延迟和钟差等因素，从而达到亚米级甚至厘米级的高程测量精度。相比于传统水准测量方法，GPSRTK 技术能够提供更为准确的高程数据。在传统水准测量中，需要事后进行数据处理和平差计算等步骤才能得到最终的高程结果，耗费大量的时间和人力。而 GPSRTK 技术通过实时差分纠正，在测量过程中就能够获得准确的高程数据，大大提高了工作效率。此外，GPSRTK 技术是一种非接触式的测量方法，无需直接到达测点的地面。只需要在需要测量的地点使用移动接收器进行测量，就可以获取该位置的高程数据，而不需要在地面上设置大量的控制点或传感器。这对于复杂地形、难以到达的区域以及海洋测量等场景非常有用，提高了测量的灵活性和可行性。在高程测量的具体应用中，GPSRTK 技术可以广泛应用于地形测绘、地下管线敷设、水利工程等领域。在地形测绘中，可以利用 GPSRTK 技术快速获取地势起伏、地形要素的高程信息，为地形图制作和地貌分析提供高精度数据；在地下管线敷设中，可以借助 GPSRTK 技术实时中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 107 获取管线敷设位置的高程数据，确保管线的安装高度和坡度符合设计要求；在水利工程中，可以利用 GPSRTK技术测量水位高程、水坝顶部高程等关键数据，用于水资源管理和水文模拟等方面。3.4 像控点测量 在测绘工程中，像控点测量是一项重要的任务，用于将航空或遥感影像与真实地面坐标进行精确定位和配准。GPSRTK 技术利用卫星定位系统（GNSS）进行像控点测量，具备高精度的特点。通过使用两个以上的接收器，其中一个作为基站接收器，实时纠正信号误差、大气延迟和钟差等因素，可以达到亚米级甚至厘米级的测量精度。相比于传统的像控点测量方法，GPSRTK 技术能够提供更为准确的定位数据，使配准结果更加可靠。传统的像控点测量需要在地面进行人工观测和测量，耗费大量时间和人力，而 GPSRTK 技术能够实时获取定位信息，无需后期数据处理，大大提高了测量效率。测绘人员只需在需要的位置进行移动接收器的测量，即可快速获得像控点的坐标数据，从而加速了配准的过程。基于卫星信号的特性，GPSRTK 技术可以在较大范围内进行测量，无需直接到达测点，从而避免了复杂地形和难以到达的区域对测量的限制。同时，GPSRTK 技术的移动性也使得在不同地点进行像控点测量变得更加便捷，有助于适应不同的测绘项目需求。在像控点测量的具体应用中，GPSRTK 技术可以广泛应用于航空影像测绘、遥感影像配准、地图制作等领域。在航空影像测绘中，可以利用 GPSRTK 技术获取地面控制点的坐标，从而提高航空影像的定位精度和地物的提取质量；在遥感影像配准中，可以通过GPSRTK 技术提供的高精度位置信息，将遥感影像与地面实际位置进行精确定位和配准；在地图制作中，可以利用 GPSRTK 技术快速获取地理要素的准确坐标，为地图制作提供可靠的基础数据。3.5 地形测图 在地形测图中，GPSRTK 技术能够提供高精度、高效率的测量解决方案，为地形测图提供了便利和优势。在地形测图中，准确的位置信息对于绘制准确的地形图至关重要。传统的地形测图方法需要进行人工观测和地面测量，受到地形复杂性和观测点布设的限制，难以获得高精度的定位数据。而 GPSRTK 技术利用卫星定位系统（GNSS）进行测量，具备亚米级甚至厘米级的高精度特点，可以满足地形测图对于精确位置信息的需求。相比于传统的地形测图方法，GPSRTK 技术能够实时获取定位信息，无需后期数据处理，加速了地形测图的过程。测绘人员只需在需要的位置进行移动接收器的测量，即可快速获得地点的坐标数据，从而减少了测量时间和人力成本。此外，GPSRTK 技术的移动性和灵活性也使得在不同地点进行地形测图变得更加便捷和高效。GPSRTK 技术可以用于获取地表控制点的坐标，结合其他测量方法（如激光雷达、摄影测量等），绘制出精确的地形图。同时，GPSRTK 技术还可以用于获取地貌特征点的空间位置信息，为地貌分析、地形变化监测等提供数据支持。此外，GPSRTK 技术还可以与无人机技术相结合，在地形测图中实现遥感影像采集、地面探测和地物提取等工作，提高了地形测图的智能化和自动化水平。4 结语 总之，GPSRTK 技术在测绘工程中发挥着重要的作用，为地形测图等任务提供了可靠的测量解决方案。它的高精度、高效率和灵活性使得测绘工作更加准确、高效，为地理信息的采集、处理和应用提供了有力支持，推动了测绘工程的进步和创新。随着技术的不断发展，我们可以期待 GPSRTK 技术在测绘工程中的更广泛应用和更为卓越的表现。GPSRTK 技术还可以与无人机技术、遥感技术等结合，实现更多领域的应用，推动测绘工程的智能化和自动化发展。参考文献 1戴君琴.GPS 测绘技术在测绘工程中的应用探究J.西部资源,2023(03):163-165.2范丽丽.RTK 技术在城市测绘工程中的运用分析J.信息记录材料,2022,23(02):136-138.3于保伟.RTK 技术在城市测绘工程中的应用J.住宅与房地产,2020(09):227.4徐松南.刍议RTK技术在城市测绘工程中的运用J.建材与装饰,2019(34):235-236.5赵文举,高丽.刍议RTK技术在城市测绘工程中的应用J.建材与装饰,2019(29):208-209.