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【摘 要】：随着技术的发展，GPS—RTK测量技术有了快速发展，其跟踪时间也越来越快，精度越来越高，可靠性越来越强。本文主要通过理论与案例论述GPS—RTK在实际公路与建筑测量中交叉应用的优点与缺点。我们认为，GPS-RTK技术自身而强大的功能，充分显示了它在该领域实际测量的优越性和适应性。
【关键词】：GPS-RTK；测量技术；应用
中图分类号：O572.21+3
当前GPS-RTK定位技术以其测量精度、布网方便，选点灵活、操作简单、测站间无需通视的特点赢得了大量工程测量工作人员的青睐与关注。在各种测量领域有着广泛的应用。目前，范围上数公里至几千平方公里的控制网或检测网，精度上从百米至毫米级的定位，一般都将GPS—RTK作为首选手段。本文为此通过理论与实际例子来分析GPS-RTK在公路测量中的应用效果。
1.GPS技术的特点
GPS技术具有以下特点：测量精度高，操作简单，仪器体积小，便于携带，可以全天候作业，观测点之間无须通视，测量结果在统一规定坐标下，信息自动接收与存储等。当前GPS定位技术已在国内外得到广泛的应用，用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测量网，为测量阶段测绘带状地形图，路线横纵面测量提供依据，在施工阶段可为桥梁、建筑、隧道建立施工控制网。特别是随着公路与建筑设计行业软件技术和硬件设备的发展，公路与建筑设计已实现软件化，有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持，建立测量、设计、施工、后期管理一体化的数据资源共享，减少数据中间环节，这也让GPS定位技术的有着巨大的发展潜力。
2.RTK技术的特点
实时动态（RTK）定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分技术，它是GPS测量技术发展的一个新方向，在公路与建筑工程中有广阔的应用潜力，在测量原理上RTK实时动态定位系统是基准站实时地将测量的载波相位观测值、基准站坐标、伪距观测值等用无线电传送给运动中的流动站，在流动站通过无线电接收机准站所发射的信息，将载波相位观测值实时进行差分处理，得到基准站和流动站极限向量（△X、△Y、△Z），基线向量加上基准站坐标得到流动站每个点的统一坐标。通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标和高程，从而形成立体坐表。RTK测量的应用就是可以根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的立体坐标和测量精度，用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况。根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。同时目前GPS在载波静态测量中可达到毫米级精度。RTK技术可达厘米级精度。当前国有研究应用差分GPS动态测量数据处理软件，采用三台CMC—ALLSTAR型GPS接收机进行了动态测量实验，实验中，用两台接收机固定作为基准站，另一台接收机作为流动站，观测数据由控制终端计算机实时采集数据并记录。结果流动站的测量精度优于2倍，采样频率可达l0Hz。同时随着科技的发展，在以后，GPS定位技术以及RTK技术将会获得进一步的发展，GPS-RTK技术应用将更为广泛，效益会更为显著。
3.GPS-RTK在公路与建筑测量中的应用分析
3.1测量概况
本次公路与建筑的测量位于我国中部某县北部，公路全长21km。设计的公路工程中，曲线段共有3段，螺旋线段共5段.直线段共有5段，其中直线段最长，螺旋线段最短。测区内地貌多为旱地和水田，整个测区为平原与丘陵结合地区。
3.2GPS-RTK的技术
本次公路与建筑的GPS—RTK测量流程如下：（1）计算各公路待定点（10个）的坐标：根据线路中线点位坐标计算的模型可计算出各待定点的设计坐标。也可用已有的成熟软件进行计算。（2）将测设点的坐标输入到手持GPS-RTK系统中：设计坐标数据可由一定的软件输送到手持GPS—RTK系统中，也可由人工直接在手持GPS—RTK系统上进行数据输入，但人工输入工作效率较慢且容易出错，并不适合于大量点的输入。但是由于本次测量时的数据量较小，因此采用人工输入。（3）转换参数计算：首先确定采用哪些点进行转换参数的计算，这些点应具有线路坐标和统一坐标，若没有统—坐标，则可在野外利用相关技术实时测得。在用桩定线路时一般实时只考虑平面位置，可把平面和高程分开处理，平面采用平面转换的模型，后处理高程计算采用动态拟合模型。（4）野外实测：野外实测时基准站可设置于视野开阔的已知控制点上，作好GPS接收机、数据链电台及相关设备等的连线工作，输入参考站的坐标及其它一些参数后，启动基准站设备进入工作状态，数据链不断地发射校正信息，此时移动站可开始工作流动站应从另一已知点出发，即先验证已知坐标、转换参数及参考站设置的准确性，然后测设各整桩和加桩的位置，在每次作业的最后应再次回到已知点上检查是否与已知数据相符。以保证实测数据的质量。为确定点的实际位置需要移动天线，在手持GPS-RTK系统上可给出需移动的距离或者南北向和东西向各移动多少，为在实际移动中能够准确确定移动的方位和距离应配合以手表式的指南针，也可采用一小钢卷尺为辅助工具.用小卷尺采用距离交会便可较准确地定出待定点的位置，再把仪器放置上面观测，确定是否准确。
2.3测量应用情况
GPS-RTK对公路中桩进行测量，RTK中桩测量坐标成果表见表l。由GPS—RTK公路中线测量结果表可以看出，纵轴误差最大为0.013m，横轴误差最大误差为0.010m，点位误差比较均衡。桩位点大地坐标成果表见表2。由GPS—RTK公路桩位点结果表中可以看出。纵轴误差最大为0.O07m，横轴误差最大误差为0.O06m，点位误差比较均衡。
综合分析，说明此次测量精度较以往有所提高，采取的处理措施行之有效。同时为保证此次GPS—RTK测量成功适用于征地工作，按照测量技术规程，逐户逐块进行控制测量，测量既精度到位，又确保了项目整体红线面积的可控性。每一个地块的面积当场测算报出.公开、公正、公平的GPS测量的运用，据测算，此次采用GPS仪器征地测量，将为公路改扩工程项目节省资金700万元。
3.结束语
总之，在公路与建筑测量领域，由于GPS-RTK技术自身独特而强大的功能，充分显示了它在该领域实际测量中的优越性和适应性。
【参考文献】：
【1】周治雄，王亚毛.全数字摄影测量系统航测精度的分析【J】.测绘荆楚，2005：184-186.
【2】李仕东.GPS-RTK技术在高等级公路横断面测量中的应用【J】.测绘工程，2005，14（1）：23-25.
【3】黄新祥，GPS及其RTK技术在公路测量中的应用探讨【J】.地矿测绘，2005，21（1）：27.
【关键词】：GPS-RTK；测量技术；应用
中图分类号：O572.21+3
当前GPS-RTK定位技术以其测量精度、布网方便，选点灵活、操作简单、测站间无需通视的特点赢得了大量工程测量工作人员的青睐与关注。在各种测量领域有着广泛的应用。目前，范围上数公里至几千平方公里的控制网或检测网，精度上从百米至毫米级的定位，一般都将GPS—RTK作为首选手段。本文为此通过理论与实际例子来分析GPS-RTK在公路测量中的应用效果。
1.GPS技术的特点
GPS技术具有以下特点：测量精度高，操作简单，仪器体积小，便于携带，可以全天候作业，观测点之間无须通视，测量结果在统一规定坐标下，信息自动接收与存储等。当前GPS定位技术已在国内外得到广泛的应用，用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测量网，为测量阶段测绘带状地形图，路线横纵面测量提供依据，在施工阶段可为桥梁、建筑、隧道建立施工控制网。特别是随着公路与建筑设计行业软件技术和硬件设备的发展，公路与建筑设计已实现软件化，有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持，建立测量、设计、施工、后期管理一体化的数据资源共享，减少数据中间环节，这也让GPS定位技术的有着巨大的发展潜力。
2.RTK技术的特点
实时动态（RTK）定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分技术，它是GPS测量技术发展的一个新方向，在公路与建筑工程中有广阔的应用潜力，在测量原理上RTK实时动态定位系统是基准站实时地将测量的载波相位观测值、基准站坐标、伪距观测值等用无线电传送给运动中的流动站，在流动站通过无线电接收机准站所发射的信息，将载波相位观测值实时进行差分处理，得到基准站和流动站极限向量（△X、△Y、△Z），基线向量加上基准站坐标得到流动站每个点的统一坐标。通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标和高程，从而形成立体坐表。RTK测量的应用就是可以根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的立体坐标和测量精度，用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况。根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。同时目前GPS在载波静态测量中可达到毫米级精度。RTK技术可达厘米级精度。当前国有研究应用差分GPS动态测量数据处理软件，采用三台CMC—ALLSTAR型GPS接收机进行了动态测量实验，实验中，用两台接收机固定作为基准站，另一台接收机作为流动站，观测数据由控制终端计算机实时采集数据并记录。结果流动站的测量精度优于2倍，采样频率可达l0Hz。同时随着科技的发展，在以后，GPS定位技术以及RTK技术将会获得进一步的发展，GPS-RTK技术应用将更为广泛，效益会更为显著。
3.GPS-RTK在公路与建筑测量中的应用分析
3.1测量概况
本次公路与建筑的测量位于我国中部某县北部，公路全长21km。设计的公路工程中，曲线段共有3段，螺旋线段共5段.直线段共有5段，其中直线段最长，螺旋线段最短。测区内地貌多为旱地和水田，整个测区为平原与丘陵结合地区。
3.2GPS-RTK的技术
本次公路与建筑的GPS—RTK测量流程如下：（1）计算各公路待定点（10个）的坐标：根据线路中线点位坐标计算的模型可计算出各待定点的设计坐标。也可用已有的成熟软件进行计算。（2）将测设点的坐标输入到手持GPS-RTK系统中：设计坐标数据可由一定的软件输送到手持GPS—RTK系统中，也可由人工直接在手持GPS—RTK系统上进行数据输入，但人工输入工作效率较慢且容易出错，并不适合于大量点的输入。但是由于本次测量时的数据量较小，因此采用人工输入。（3）转换参数计算：首先确定采用哪些点进行转换参数的计算，这些点应具有线路坐标和统一坐标，若没有统—坐标，则可在野外利用相关技术实时测得。在用桩定线路时一般实时只考虑平面位置，可把平面和高程分开处理，平面采用平面转换的模型，后处理高程计算采用动态拟合模型。（4）野外实测：野外实测时基准站可设置于视野开阔的已知控制点上，作好GPS接收机、数据链电台及相关设备等的连线工作，输入参考站的坐标及其它一些参数后，启动基准站设备进入工作状态，数据链不断地发射校正信息，此时移动站可开始工作流动站应从另一已知点出发，即先验证已知坐标、转换参数及参考站设置的准确性，然后测设各整桩和加桩的位置，在每次作业的最后应再次回到已知点上检查是否与已知数据相符。以保证实测数据的质量。为确定点的实际位置需要移动天线，在手持GPS-RTK系统上可给出需移动的距离或者南北向和东西向各移动多少，为在实际移动中能够准确确定移动的方位和距离应配合以手表式的指南针，也可采用一小钢卷尺为辅助工具.用小卷尺采用距离交会便可较准确地定出待定点的位置，再把仪器放置上面观测，确定是否准确。
2.3测量应用情况
GPS-RTK对公路中桩进行测量，RTK中桩测量坐标成果表见表l。由GPS—RTK公路中线测量结果表可以看出，纵轴误差最大为0.013m，横轴误差最大误差为0.010m，点位误差比较均衡。桩位点大地坐标成果表见表2。由GPS—RTK公路桩位点结果表中可以看出。纵轴误差最大为0.O07m，横轴误差最大误差为0.O06m，点位误差比较均衡。
综合分析，说明此次测量精度较以往有所提高，采取的处理措施行之有效。同时为保证此次GPS—RTK测量成功适用于征地工作，按照测量技术规程，逐户逐块进行控制测量，测量既精度到位，又确保了项目整体红线面积的可控性。每一个地块的面积当场测算报出.公开、公正、公平的GPS测量的运用，据测算，此次采用GPS仪器征地测量，将为公路改扩工程项目节省资金700万元。
3.结束语
总之，在公路与建筑测量领域，由于GPS-RTK技术自身独特而强大的功能，充分显示了它在该领域实际测量中的优越性和适应性。
【参考文献】：
【1】周治雄，王亚毛.全数字摄影测量系统航测精度的分析【J】.测绘荆楚，2005：184-186.
【2】李仕东.GPS-RTK技术在高等级公路横断面测量中的应用【J】.测绘工程，2005，14（1）：23-25.
【3】黄新祥，GPS及其RTK技术在公路测量中的应用探讨【J】.地矿测绘，2005，21（1）：27.