場地土方工程測量中應用GPS RTK的作用以及其具體計算
應用技術
作者：林朝飛
摘 要 GPS PTK測量技術就是一種實時、動態的測量技術，是GPS測量技術和數據傳輸技術結合的產物。隨著經濟的發展和科技的進步，GPS PTK技術已經在各個領域普及，尤其是在對場地土方工程進行測量時，GPS RTK技術會發揮巨大的作用，不僅能平整場地，對土方麵積進行計算，還能提高工作效率，保證工程的進度符合工期安排。本文首先闡述了GPS RTK技術的工藝和工作原理，然後分析了它在土方測量中的作用和優勢，最後對它在土方測量中的實際應用和計算方法進行了討論。
關鍵詞 土方；工程測量；GPS RTK測量技術；優勢；計算
中圖分類號 TB22 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）109-0157-02
隨著社會經濟的迅猛發展，在很多工程中都需要對場地的土方數量進行測量。測量的主要目的就是為了計算工程過程中需要挖掘的土方數量。因為土方數量的計算能夠為工程的預算提供數據支持，也是合理安排施工現場的重要依據。現在工程測量中，用於土方測量的技術有很多，筆者就以GPS RTK測量技術為例，介紹它在土方測量中的作用和具體的計算方法。
1 GPS RTK測量技術的定義和工作原理
1.1 GPS RTK測量技術的定義
GPS RTK測量技術就是一種實時的、動態的測量技術，是GPS技術和數據傳輸技術結合的產物。這種測量技術是建立在載波相位觀測值的基礎之上的，對GPS測量技術來說，是一種全新的突破。
1.2 GPS RTK測量技術的工作原理
隨著GPS（全球定位係統）技術的不斷發展，GPS RTK測量技術也日趨成熟，正被廣泛地應用在各個領域中。這種GPS RTK測量技術包括基準站、移動站和數據連接三個部分。GPS RTK測量技術在運用時，第一步就是將一台接收機作為基準站，然後將它放在高精度的控製點的位置上，對衛星進行持續的跟蹤觀測，並將相關的數據和信息，要通過無線電或者網絡傳送給移動站。移動站在接收到衛星信號之後，利用無線接收器，對基準站的數據進行接收，然後根據定位原理，計算出移動站每一個觀測位置的三維坐標和精確度。
2 GPS RTK測量技術在場地土方工程測量中的優勢
第一，在場地土方工程測量中采用GPS RTK測量技術可以不受到天氣條件和視線的限製，全天候的進行測量工作，這樣就能提高測量工作的效率；
第二，因為GPS測量技術會設置首級控製點，GPS RTK測量技術可以直接在它的基礎上收集相關數據。這樣就會減少進行全站測量對圖根來控製測量的要求，能夠充分利用時間，加快工程測量的進度；
第三，利用GPS RTK測量技術得到的數據非常精確，而且精確度的平均值較高，分布比較均勻，將誤差控製在了最小的範圍之內。這樣得出的數據精確度高，且比較穩定，能使測量的土方量和實際的土方量無限接近；
第四，GPS RTK技術的計算方法非常簡便，能夠迅速的計算出整周的模糊角度；
第五，因為GPS RTK在進行定位的時候要不停地向移動站進行信息傳輸。這樣將數據連接的距離擴大，就減少了參考點的設立和信息的頻繁轉換，使得數據傳輸的時間明顯縮短。
3 GPS RTK在場地土方工程測量中具體計算
3.1製定科學的測量方案
GPS RTK確實能夠提高場地土方工程測量的工作效率，縮短工作時間，提供精確的定位和數據，但是並不是所有的場地土方測量都能使用這種方法。在進行測量之前，必須要根據工程測量的實際環境和工作量來綜合考慮，選擇最恰當的測量技術和手段。在運用GPS RTK技術進行土方測量時，至少要對5顆及以上的衛星給保持實時跟蹤，並且基準站和移動站之間的距離不能超過5km，這樣才能保證測量結果的精確性。需要注意的是，在采用GPS RTK技術進行土方測量時，還應該限製最大點位上的誤差範圍，這樣才能保證運動狀態下的實時三維坐標和實際的坐標之間的誤差控製在規定的範圍之內。
3.2具體的實施過程
在具體的測量工作中，GPS RTK測量技術的實施包括兩個方麵的內容，即數據的收集和處理。
3.2.1數據的采集
在土方測量的方案確定之後，就可以在工程圖測量的首級控製點上，實行RTK的實時動態測量工作。基準站位置的選擇不是毫無要求的，最好設置在視線比較開闊的地方，並且周圍的環境對它造成的煩擾不能太大。選擇好基準站的位置之後，要在其中安裝一台負責接收數據的GPS接收機，保持對5顆及以上衛星的實時跟蹤，並將GPS接收機和電台進行連接，以便實現數據的實時傳輸。還有兩台GPS接收機，其中保持靜態狀態的一台可以在基準站附近觀測幾分鍾，然後進行初始化，確認目標的坐標和高度無誤之後，就可以讓另一台接收機從站點開始保持運動的狀態。這台接收機在運動的過程中，可以根據現場環境的草圖來安排圖根點的位置。大比例的地形測量采集位置能為現場環境草圖的繪製提供參考意見。如果地勢平坦，可以采用方格網法。如果地勢比較複雜，就可以對地形的特征點進行加密測量。