青州弘正建设工程质量检测有限公司山东潍坊262500
摘要：经济的发展带动了社会的进步，城市基础设施建设的规模也逐渐扩大，市政工程获得了广阔的发展前景。目前我国的市政工程测量采用了先进的设备，但是依然受到了作业条件的限制，GPS技术在市政测量中的应用促进了测量工程的发展，但是这种技术依然处于应用的初级阶段，市政工程测量的技术潜力依然蕴藏在RTP技术的应用之下。本文主要对以GPSRTK技术为代表的现代测绘技术在市政工程测量中的应用做一下简单的分析。
关键词：RTK测量；市政工程；GPS观测值
1市政工程测量的基本介绍
市政工程测量意即为市政工程建设的规划设计、施工放样及竣工等所进行的测量工作。随着近年来城市建设的快速发展，城市阶段性规模化建设基本完成。现阶段市政工程的建设大多以改造完善居多，具有工程规模小且分散、工期要求紧的特点市政工程测量的工作范围通常为狭长的带状，位于城区或城区周边，建筑物密集，流动障碍物多，无线电干扰源多；位于地面的测量控制点常遭破坏，位于楼顶的高等级控制点又常常被后来建设的微波源所干扰，或因受阻挠浪费大量的时间进行关系协调。这样的外部环境与作业条件，很大程度上会制约RTK测量技术在市政工程测量的应用，影响RTK的作业效率。
2RTK技术的基本介绍
RTK技术之所以能够实时地得到厘米级精度（在20km的测量范围以内）的数据，是因为它的技术要求是：在同步定位的过程中，基站GPS接收器能够实时地将观测数据和基站的位置信息传送给流动站中的GPS接收器，这样就可以迅速地在得到四颗（或者四颗以上）卫星定位信息后解算出厘米级的动态坐标信息。
RTK技术，也可以叫做载波相位差分技术，究其名称，可知它是利用载波相位观测和处理数据，实时地解算出厘米级精度的观测点所在的三维坐标位置信息。在技术测量过程中，基准站把观测到的数据和基站的位置信息经由信息网络通道传送给流动站。流动站的接收到这些数据之后，继续综合来自GPS接收器的数据，在RTK处理系统只需要几乎一秒钟的时间就可以迅速地用差分观测数据解算出厘米级的三维坐标值。
流动站的作业采取动静结合的方式，灵活性非常高。作业过程既可以首先进行静态的固定点初始化，然后进入动态化工作状态；或者直接在动态中开始工作、进行周模糊度的计算。在整周的数据解算完成后同步地处理每个历元的厘米级位置信息数据，前提是保证实时地追踪四颗（或者以上）卫星的载波相位信息。
3GPS—RTK技术的构造和测量原理
GPS—RTK技术是一种较新应用较广的GPS测量方法，其测量精度较高，即便在野外，也可以得到厘米级定位精度，相较以往的测量需要经过事后结算方可达到厘米级的情况，其具有明显的优势，在市政工程的测量中，其可极大提高测量的精度，而且对于工程放样、以及各种控制测量都有非常显著的效果。
RTK技术实际上是GPS实时载波相位差分的简称，这是一种将GPS与数传技术相结合，实时解算并进行数据处理，在1～2秒时间内得到高精度位置信息的技术。其工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机置于载体（称为流动站）上，基准站和流动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后，将所得的改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。
RTK系统基准站由基准站GPS接收机及卫星接收天线、无线电数据链电台及发射天线、直流电源等组成，其作用是求出GPS实时相位差分改正值，然后将改正值通过数传电台及时传递给流动站以精化其GPS观测值，进而得到更为精确的实时位置信息。一般情况下，精密GPS定位采用的均是相对技术，根据采用值类型的不同可分4类：（1）实时差分GPS，其精度为1m～3m；（2）广域实时差分GPS，其精度为1m～2m；（3）精密时差分GPS，其精度为1cm～5cm；（4）实时精密时差分GPS，其精度为1cm～3cm。
4RTK在市政工程测量工作中的应用
4.1测量前的准备
放样内业数据准备：在内业将线路的起点坐标、折点坐标、终点坐标资料等等要素资料，根据需要提前将电脑设计数据直接输入到外业电子手薄待放样点的坐标库，其中道路直线上每20m一个点,曲线上每10m一个点；排水需要的井位坐标；建筑需要的楼角坐标等。加入点时要考虑便于加桩操作，方便外业调用，提高外业采集数据效率。
基准站选定：基准站设置除满足GPS静态观测的条件外,还应设在中线放样资料范围内RTK移动站接收范围内的地势较高、四周空旷开阔的至高点上,且周围无磁场影响的已知点或未知点上,便于电台的发射。一定要确保作业区域在校正点的范围内。
外业操作：将基准站接收机设在已知基准点或未知点上，开机后进行必要的系统设置、无线电设置及天线高等输入工作。流动站接收机开机后首先进行系统设置,输入转换参数,再进行流动站的设置和初始化工作,要通过校正点来获得当地的坐标。
4.2RTK用于地形测量
由于RTK测量随时都能显示当前位置的三维坐标,因此可利用RTK来测量地形地物点,并记录该点的序号和特征值,内业采用数字化成图软件,实际作业中对独立地物的测量序号应尽量连续,如测量房屋,应围绕房角至少测2个(对角线)或3个点,测量池塘要连续测完,并注明从xx~xx详细代为何地物,和现场勾画草图。外业结束后,再根据草图绘制地形图。
4.3RTK用于控制测量
由于RTK测量在20km内点位平面标称精度为±3cm,根据控制测量规范要求Ⅰ级导线点的点位误差为±3cm,从理论上讲RTK测量完全可以满足I级以下导线点的技术规范要求。在某工程道路放桩RTK测量中,我们对距离基准站1km～6km的一些四等GPS控制点采用一点法进行检核比较,结果表明平面坐标分量最大差值为3.1cm,高程最大差值为4.9cm,完全符合I级导线点的规范精度要求。
5结束语
综上所述，将以GPSRTK为代表的现代测绘技术应用于市政工程测量不仅能够大大地降低劳动强度，而且大大提高工作效率及成果质量，非常适合于地形复杂的市政工程测量，这是传统的市政工程测量作业方式无法比拟的。其中，GPS技术应用于道路地形测绘、市政工程中线测量等诸多工作中，可方便地进行数据的传输处理，在市政工程勘察设计单位和市政工程施工单位均有重要广阔的应用前景。总之，在市政工程建设领域我们应加强GPS卫星定位技术特别是RTK技术的应用，以促进我国市政工程建设的发展。
参考文献
[1]李芬生.RTK技术在市政工程测量中的应用研究[J].江西测绘，2010（3）：46-47.
[2]蒋世武.关于RTK技术在市政工程测量中的应用探讨[J].科技风，2012（7）：118.