摘 要 GPS PTK測量技術(shù)就是一種實時、動態(tài)的測量技術(shù)，是GPS測量技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，GPS PTK技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域普及，尤其是在對場地土方工程進行測量時，GPS RTK技術(shù)會發(fā)揮巨大的作用，不僅能平整場地，對土方面積進行計算，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(shù)的工藝和工作原理，然后分析了它在土方測量中的作用和優(yōu)勢，最后對它在土方測量中的實際應(yīng)用和計算方法進行了討論。
關(guān)鍵詞 土方；工程測量；GPS RTK測量技術(shù)；優(yōu)勢；計算
隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，在很多工程中都需要對場地的土方數(shù)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(shù)量。因為土方數(shù)量的計算能夠為工程的預(yù)算提供數(shù)據(jù)支持，也是合理安排施工現(xiàn)場的重要依據(jù)�，F(xiàn)在工程測量中，用于土方測量的技術(shù)有很多，筆者就以GPS RTK測量技術(shù)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(shù)的定義和工作原理
1.1 GPS RTK測量技術(shù)的定義
GPS RTK測量技術(shù)就是一種實時的、動態(tài)的測量技術(shù)，是GPS技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。這種測量技術(shù)是建立在載波相位觀測值的基礎(chǔ)之上的，對GPS測量技術(shù)來說，是一種全新的突破。
1.2 GPS RTK測量技術(shù)的工作原理
隨著GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS RTK測量技術(shù)也日趨成熟，正被廣泛地應(yīng)用在各個領(lǐng)域中。這種GPS RTK測量技術(shù)包括基準站、移動站和數(shù)據(jù)連接三個部分。GPS RTK測量技術(shù)在運用時，第一步就是將一臺接收機作為基準站，然后將它放在高精度的控制點的位置上，對衛(wèi)星進行持續(xù)的跟蹤觀測，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，要通過無線電或者網(wǎng)絡(luò)傳送給移動站。移動站在接收到衛(wèi)星信號之后，利用無線接收器，對基準站的數(shù)據(jù)進行接收，然后根據(jù)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(shù)在場地土方工程測量中的優(yōu)勢
第一，在場地土方工程測量中采用GPS RTK測量技術(shù)可以不受到天氣條件和視線的限制，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(shù)會設(shè)置首級控制點，GPS RTK測量技術(shù)可以直接在它的基礎(chǔ)上收集相關(guān)數(shù)據(jù)。這樣就會減少進行全站測量對圖根來控制測量的要求，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(shù)得到的數(shù)據(jù)非常精確，而且精確度的平均值較高，分布比較均勻，將誤差控制在了最小的范圍之內(nèi)。這樣得出的數(shù)據(jù)精確度高，且比較穩(wěn)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(shù)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(shù)據(jù)連接的距離擴大，就減少了參考點的設(shè)立和信息的頻繁轉(zhuǎn)換，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間明顯縮短。
3 GPS RTK在場地土方工程測量中具體計算
3.1制定科學(xué)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(shù)據(jù)，但是并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(jù)工程測量的實際環(huán)境和工作量來綜合考慮，選擇最恰當?shù)臏y量技術(shù)和手段。在運用GPS RTK技術(shù)進行土方測量時，至少要對5顆及以上的衛(wèi)星給保持實時跟蹤，并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(jié)果的精確性。需要注意的是，在采用GPS RTK技術(shù)進行土方測量時，還應(yīng)該限制最大點位上的誤差范圍，這樣才能保證運動狀態(tài)下的實時三維坐標和實際的坐標之間的誤差控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。
3.2具體的實施過程
在具體的測量工作中，GPS RTK測量技術(shù)的實施包括兩個方面的內(nèi)容，即數(shù)據(jù)的收集和處理。
3.2.1數(shù)據(jù)的采集
在土方測量的方案確定之后，就可以在工程圖測量的首級控制點上，實行RTK的實時動態(tài)測量工作。基準站位置的選擇不是毫無要求的，最好設(shè)置在視線比較開闊的地方，并且周圍的環(huán)境對它造成的煩擾不能太大。選擇好基準站的位置之后，要在其中安裝一臺負責(zé)接收數(shù)據(jù)的GPS接收機，保持對5顆及以上衛(wèi)星的實時跟蹤，并將GPS接收機和電臺進行連接，以便實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸。還有兩臺GPS接收機，其中保持靜態(tài)狀態(tài)的一臺可以在基準站附近觀測幾分鐘，然后進行初始化，確認目標的坐標和高度無誤之后，就可以讓另一臺接收機從站點開始保持運動的狀態(tài)。這臺接收機在運動的過程中，可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)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(xiàn)場環(huán)境草圖的繪制提供參考意見。如果地勢平坦，可以采用方格網(wǎng)法。如果地勢比較復(fù)雜，就可以對地形的特征點進行加密測量。
3.2.2數(shù)據(jù)的處理
這個過程是土方量計算的具體操作過程，戶外數(shù)據(jù)的采集完成之后，就需要將采集到的數(shù)據(jù)輸入計算機，然后根據(jù)對采集到的數(shù)據(jù)進行分析和比較。如果有的位置采集到的數(shù)據(jù)不能滿足計算的需求，或者是采集的過程中，由于操作不當導(dǎo)致的數(shù)據(jù)誤差，又或者是超過限制的數(shù)據(jù)都要予以刪除，只能將符合計算需求和能保證計算正確的數(shù)據(jù)保留下來。
確定了數(shù)據(jù)的正確性之后，就應(yīng)該按照繪制的現(xiàn)場環(huán)境的草圖對圖根點進行折斷線的連接。只有這樣，才能保證在建立數(shù)字模型的時候，能對每個觀測點之間的拓撲關(guān)系有所限制，讓每個觀測點之間的拓撲結(jié)構(gòu)更接近實際情況。在對草圖的圖根點進行折斷線的連接時，應(yīng)該將具有相同特點的點位連接在一起，這樣生成的數(shù)字模型才能最接近實際地形。隨后，測量人員應(yīng)該按照工程建設(shè)方的要求，確定工程施工的邊界線。最后，就需要測量人員將相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如三維坐標點和折斷線的數(shù)據(jù)等進行分層次的儲存，為管理數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)進行計算提供方便。在完成了數(shù)據(jù)的儲存之后，就可以根據(jù)規(guī)劃的需求進行土方量的計算。 4 GPS RTK在場地土方工程測量中應(yīng)該注意的問題
在場地土方的工程測量中應(yīng)用GPS RTE測量技術(shù)時，應(yīng)該注意以下幾點問題：
第一點，在確定了基準站的控制點之后，應(yīng)該使方格網(wǎng)點上的坐標系統(tǒng)和控制點的坐標保持一致。同時，在安裝GPS接收機的時候，應(yīng)該讓接收機的頻率和最近的基準站的頻率保持一致，這樣才能保證這個GPS接收機符合基準站進行操作的需要；
第二點，流動站的參數(shù)設(shè)置也要和基準站的參數(shù)為標準，尤其是電臺通道操作，最好使用一個電臺通道，這樣才能保證接受信息的準確性和可靠性；
第三點，在測量的過程中，有一些會因為建筑物或者是樹木的遮擋導(dǎo)致信號的中斷。如果出現(xiàn)這種情況，無法收集到各個網(wǎng)點的坐標時，就可以在對附近和原本的采集點具有相同高度的目標進行數(shù)據(jù)采集。除了這種方法之外，還可以在測量的過程中沿著同一個方向?qū)@個點的數(shù)據(jù)進行收集，這樣才能將土方量測量的誤差控制在最小的范圍之內(nèi)；
第四點，測量活動的實踐表明，測量的時間對測量數(shù)據(jù)的精準度也有影響。所以在進行測量時一定要選擇最佳的測量時間，通常是在上午的11：00之前和下午的3：30之后。如果測量的條件允許，可以選擇在晚上進行測量，因為晚上測量的數(shù)據(jù)準確度最高。雖然GPS RTK測量技術(shù)可以不受到天氣的條件進行全天候的測量，但是在數(shù)據(jù)采集的準確度上是有差異的，所以不能為了縮短工期，就盲目的進行數(shù)據(jù)采集，這樣只會增加計算過程中的誤差，增加投資的成本，得不償失。
5 結(jié)論
綜上所述，在場地土方的工程測量中應(yīng)用GPS RTK測量技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)實時動態(tài)的測量，并且使計算的土方量和實際挖掘的土方量無限接近，為工程施工提供數(shù)據(jù)支持，提高工程測量的效率。但是GPS RTK測量技術(shù)也有很明顯的缺點，必須要對衛(wèi)星保持持續(xù)的跟蹤觀測，一旦發(fā)生意外情況，就需要對系統(tǒng)進行初始化，這也是GPS RTK測量技術(shù)中應(yīng)該注意的問題。
參考文獻
[1]楊浩.淺談GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?013（25）.
[2]趙連華.如何利用GPS（RTK）在地質(zhì)勘查工程測量中代替?zhèn)鹘y(tǒng)測量工作[J].科技風(fēng)，2013（4）.
[3]唐沖.GPS-RTK在土石方工程中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（11）.
[4]李剛.淺論GPS（RTK）測量在工程測量中的應(yīng)用[J].甘肅科技，2011（12）.
[5]韓棚舉，王經(jīng)國.GPS-RTK測量技術(shù)在公路工程測量中的優(yōu)勢[J].科技視界，2013（15）.
[6]高秀娟.應(yīng)用GPS RTK進行公路土方工程測量及計算[J].黑龍江科技信息，2010（12）.
關(guān)鍵詞 土方；工程測量；GPS RTK測量技術(shù)；優(yōu)勢；計算
隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，在很多工程中都需要對場地的土方數(shù)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(shù)量。因為土方數(shù)量的計算能夠為工程的預(yù)算提供數(shù)據(jù)支持，也是合理安排施工現(xiàn)場的重要依據(jù)�，F(xiàn)在工程測量中，用于土方測量的技術(shù)有很多，筆者就以GPS RTK測量技術(shù)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(shù)的定義和工作原理
1.1 GPS RTK測量技術(shù)的定義
GPS RTK測量技術(shù)就是一種實時的、動態(tài)的測量技術(shù)，是GPS技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。這種測量技術(shù)是建立在載波相位觀測值的基礎(chǔ)之上的，對GPS測量技術(shù)來說，是一種全新的突破。
1.2 GPS RTK測量技術(shù)的工作原理
隨著GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS RTK測量技術(shù)也日趨成熟，正被廣泛地應(yīng)用在各個領(lǐng)域中。這種GPS RTK測量技術(shù)包括基準站、移動站和數(shù)據(jù)連接三個部分。GPS RTK測量技術(shù)在運用時，第一步就是將一臺接收機作為基準站，然后將它放在高精度的控制點的位置上，對衛(wèi)星進行持續(xù)的跟蹤觀測，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，要通過無線電或者網(wǎng)絡(luò)傳送給移動站。移動站在接收到衛(wèi)星信號之后，利用無線接收器，對基準站的數(shù)據(jù)進行接收，然后根據(jù)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(shù)在場地土方工程測量中的優(yōu)勢
第一，在場地土方工程測量中采用GPS RTK測量技術(shù)可以不受到天氣條件和視線的限制，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(shù)會設(shè)置首級控制點，GPS RTK測量技術(shù)可以直接在它的基礎(chǔ)上收集相關(guān)數(shù)據(jù)。這樣就會減少進行全站測量對圖根來控制測量的要求，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(shù)得到的數(shù)據(jù)非常精確，而且精確度的平均值較高，分布比較均勻，將誤差控制在了最小的范圍之內(nèi)。這樣得出的數(shù)據(jù)精確度高，且比較穩(wěn)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(shù)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(shù)據(jù)連接的距離擴大，就減少了參考點的設(shè)立和信息的頻繁轉(zhuǎn)換，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間明顯縮短。
3 GPS RTK在場地土方工程測量中具體計算
3.1制定科學(xué)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(shù)據(jù)，但是并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(jù)工程測量的實際環(huán)境和工作量來綜合考慮，選擇最恰當?shù)臏y量技術(shù)和手段。在運用GPS RTK技術(shù)進行土方測量時，至少要對5顆及以上的衛(wèi)星給保持實時跟蹤，并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(jié)果的精確性。需要注意的是，在采用GPS RTK技術(shù)進行土方測量時，還應(yīng)該限制最大點位上的誤差范圍，這樣才能保證運動狀態(tài)下的實時三維坐標和實際的坐標之間的誤差控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。
3.2具體的實施過程
在具體的測量工作中，GPS RTK測量技術(shù)的實施包括兩個方面的內(nèi)容，即數(shù)據(jù)的收集和處理。
3.2.1數(shù)據(jù)的采集
在土方測量的方案確定之后，就可以在工程圖測量的首級控制點上，實行RTK的實時動態(tài)測量工作。基準站位置的選擇不是毫無要求的，最好設(shè)置在視線比較開闊的地方，并且周圍的環(huán)境對它造成的煩擾不能太大。選擇好基準站的位置之后，要在其中安裝一臺負責(zé)接收數(shù)據(jù)的GPS接收機，保持對5顆及以上衛(wèi)星的實時跟蹤，并將GPS接收機和電臺進行連接，以便實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸。還有兩臺GPS接收機，其中保持靜態(tài)狀態(tài)的一臺可以在基準站附近觀測幾分鐘，然后進行初始化，確認目標的坐標和高度無誤之后，就可以讓另一臺接收機從站點開始保持運動的狀態(tài)。這臺接收機在運動的過程中，可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)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(xiàn)場環(huán)境草圖的繪制提供參考意見。如果地勢平坦，可以采用方格網(wǎng)法。如果地勢比較復(fù)雜，就可以對地形的特征點進行加密測量。
3.2.2數(shù)據(jù)的處理
這個過程是土方量計算的具體操作過程，戶外數(shù)據(jù)的采集完成之后，就需要將采集到的數(shù)據(jù)輸入計算機，然后根據(jù)對采集到的數(shù)據(jù)進行分析和比較。如果有的位置采集到的數(shù)據(jù)不能滿足計算的需求，或者是采集的過程中，由于操作不當導(dǎo)致的數(shù)據(jù)誤差，又或者是超過限制的數(shù)據(jù)都要予以刪除，只能將符合計算需求和能保證計算正確的數(shù)據(jù)保留下來。
確定了數(shù)據(jù)的正確性之后，就應(yīng)該按照繪制的現(xiàn)場環(huán)境的草圖對圖根點進行折斷線的連接。只有這樣，才能保證在建立數(shù)字模型的時候，能對每個觀測點之間的拓撲關(guān)系有所限制，讓每個觀測點之間的拓撲結(jié)構(gòu)更接近實際情況。在對草圖的圖根點進行折斷線的連接時，應(yīng)該將具有相同特點的點位連接在一起，這樣生成的數(shù)字模型才能最接近實際地形。隨后，測量人員應(yīng)該按照工程建設(shè)方的要求，確定工程施工的邊界線。最后，就需要測量人員將相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如三維坐標點和折斷線的數(shù)據(jù)等進行分層次的儲存，為管理數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)進行計算提供方便。在完成了數(shù)據(jù)的儲存之后，就可以根據(jù)規(guī)劃的需求進行土方量的計算。 4 GPS RTK在場地土方工程測量中應(yīng)該注意的問題
在場地土方的工程測量中應(yīng)用GPS RTE測量技術(shù)時，應(yīng)該注意以下幾點問題：
第一點，在確定了基準站的控制點之后，應(yīng)該使方格網(wǎng)點上的坐標系統(tǒng)和控制點的坐標保持一致。同時，在安裝GPS接收機的時候，應(yīng)該讓接收機的頻率和最近的基準站的頻率保持一致，這樣才能保證這個GPS接收機符合基準站進行操作的需要；
第二點，流動站的參數(shù)設(shè)置也要和基準站的參數(shù)為標準，尤其是電臺通道操作，最好使用一個電臺通道，這樣才能保證接受信息的準確性和可靠性；
第三點，在測量的過程中，有一些會因為建筑物或者是樹木的遮擋導(dǎo)致信號的中斷。如果出現(xiàn)這種情況，無法收集到各個網(wǎng)點的坐標時，就可以在對附近和原本的采集點具有相同高度的目標進行數(shù)據(jù)采集。除了這種方法之外，還可以在測量的過程中沿著同一個方向?qū)@個點的數(shù)據(jù)進行收集，這樣才能將土方量測量的誤差控制在最小的范圍之內(nèi)；
第四點，測量活動的實踐表明，測量的時間對測量數(shù)據(jù)的精準度也有影響。所以在進行測量時一定要選擇最佳的測量時間，通常是在上午的11：00之前和下午的3：30之后。如果測量的條件允許，可以選擇在晚上進行測量，因為晚上測量的數(shù)據(jù)準確度最高。雖然GPS RTK測量技術(shù)可以不受到天氣的條件進行全天候的測量，但是在數(shù)據(jù)采集的準確度上是有差異的，所以不能為了縮短工期，就盲目的進行數(shù)據(jù)采集，這樣只會增加計算過程中的誤差，增加投資的成本，得不償失。
5 結(jié)論
綜上所述，在場地土方的工程測量中應(yīng)用GPS RTK測量技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)實時動態(tài)的測量，并且使計算的土方量和實際挖掘的土方量無限接近，為工程施工提供數(shù)據(jù)支持，提高工程測量的效率。但是GPS RTK測量技術(shù)也有很明顯的缺點，必須要對衛(wèi)星保持持續(xù)的跟蹤觀測，一旦發(fā)生意外情況，就需要對系統(tǒng)進行初始化，這也是GPS RTK測量技術(shù)中應(yīng)該注意的問題。
參考文獻
[1]楊浩.淺談GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?013（25）.
[2]趙連華.如何利用GPS（RTK）在地質(zhì)勘查工程測量中代替?zhèn)鹘y(tǒng)測量工作[J].科技風(fēng)，2013（4）.
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[6]高秀娟.應(yīng)用GPS RTK進行公路土方工程測量及計算[J].黑龍江科技信息，2010（12）.
