### RTK-GPS在工程测量中的应用
#### 一、引言
随着科学技术的发展,GPS技术在各个领域得到了广泛的应用,特别是在工程测量方面。传统的GPS测量方法,如静态、快速静态、动态测量等,虽然能够达到较高的精度,但通常需要在事后进行数据解算才能获得厘米级的精度。为了满足实时定位的需求,RTK(Real-Time Kinematic)定位技术应运而生。RTK定位技术是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术,能够在指定坐标系中实时提供测站点的三维定位结果,并且精度可达厘米级。
在RTK作业模式下,基准站通过数据链路将其观测值和测站坐标信息一同传输给流动站。流动站不仅能接收来自基准站的数据,还能收集自身的GPS观测数据,并在内部组合成差分观测值进行实时处理,从而快速给出厘米级的定位结果。流动站可以处于静止状态,也可以在运动状态下进行作业;可以在固定点上先进行初始化后进入动态作业,也可以在动态环境下直接开机,并在动态环境中完成整周模糊度的搜索求解。一旦整周未知数被确定,即可对每个历元进行实时处理,只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪以及必要的几何图形,则流动站可随时给出厘米级的定位结果。
#### 二、野外放样作业流程
##### 1. 设置基准站
在已知控制点上架设GPS接收机和天线,打开接收机并将预先设置的参数(如坐标系统)读入接收机,建立或选择配置集,输入参考站点精确的北京54坐标和天线高度。基准站GPS接收机通过转换参数将北京54坐标转换为WGS-84坐标,同时连续接收所有可见GPS卫星信号,并通过数据发射电台将其测站坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态发送出去。当电台指示灯显示发出通讯信号后,流动站即可开始工作。
##### 2. 流动站工作
打开接收机,新建或打开工作项目,建立或选择配置集(要求与基准站相匹配)。流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时也接收来自参考站的数据,处理获得流动站的三维WGS-84坐标,再通过与参考站相同的坐标转换参数将WGS-84坐标转换为北京54坐标,并实时显示在流动站的显示终端上。接收机可以将实时位置与设计值进行比较,指导放样至正确位置。
#### 三、RTK-GPS的特点与优势
1. **高精度**:RTK-GPS能够实现厘米级的定位精度,这对于工程测量来说是非常重要的。
2. **高效性**:与传统方法相比,RTK-GPS大大提高了工作效率。传统的测量方法可能需要多次往返移动目标,而RTK-GPS几乎可以即刻提供定位结果。
3. **实时性**:RTK-GPS能够实时提供定位结果,这对于需要即时反馈的应用场景非常有用。
4. **简化流程**:使用RTK-GPS进行平面定位比使用传统方法更加简单、方便、可靠和快捷。
5. **适应性强**:流动站不仅可以处于静止状态,也可以在运动状态下进行作业,适应性更强。
#### 四、结论
通过对RTK-GPS在工程测量中的应用进行分析,可以看出这种技术具有诸多优点,特别是在提高测量效率和精度方面表现突出。随着技术的不断进步和完善,预计RTK-GPS在未来将会得到更广泛的应用和发展。