摘要：GPS技術 應用 於公路測量是公路外業勘測的一項重大技術革命，其應用及開發的前景十分廣闊。尤其是實時動態（RTK）定位技術在公路測量中蘊含著巨大的技術潛力，本文主要介紹了GPS中的RTK技術在公路測量中的應用及其對公路勘測的巨大推進作用。
關鍵詞：GPS；RTK；靜態定位；動態定位
1、GPS技術 發展 現狀
全球定位系統GPS（GlobalPositioningSystem）是美國陸海空三軍聯合研製的衛星導航系統，具有全球性、全天侯、連續性、實時性導航定位和定時功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應用的兩個方面；對常規測量而言相對測地定位是主要的應用方式。
相對測地定位是利用L1和L2載波相位觀測值實現高精度測量，其原理是採用載波相位測量局域差分法：在接收機之間求一次差，在接收機和衛星觀測曆元之間求二次差，通過兩次差分 計算 解算出待定基線的長度；求解整周模糊度是其關鍵技術，根據算法模型，設計了靜態、快速靜態以及RTK等作業模式。靜態作業模式主要用於地殼變形觀測、國家大地測量、大壩變形觀測等高精度測量；快速靜態測量以其高效的作業效率與厘米級精度廣泛應用於一般的工程測量；而RTK測量以其快速實時，厘米級精度等特點廣泛應用於數據採集（如碎部測量）與工程放樣中。RTK技術代表著GPS相對測地定位應用的主流。
GPS測地型接收設備是實現測地定位的基本條件，接收機有單頻與雙頻之分，雙頻機能以L2觀測值修正電離層折射 影響 ，最適宜於中、長基線（大於20km）測量，具有快速靜態測量的功能，可升級為RTK功能；單頻機適宜於小於20km的短基線測量，對於一般工程測量具有良好的性能價格比。RTK系統由GPS接收設備、無線電通訊設備、 電子 手薄及配套設備組成，整套設備在輕量化、操作簡便性、實時可靠性、厘米級精度等方面的特點，完全可以滿足數據採集和工程放樣的要求。鑒於GPS系統在軌衛星數有限，在對空通視受遮擋的條件下，不能保證正常解算，影響定位的精度和可靠性。實踐表明，單頻GPS系統由於多環境的制約，存在著很大的局限性。隨著俄羅斯的全球導航衛星系統（CLONASS）的不斷完善，利用GLONASS來改善GPS性能的雙星座系統（GLONASS+GPS）已由美國Ashtech公司研製成功，這種全天候、全地域、高精度的系統為用戶提供了更為完善的接收設備，雙星座系統的接收設備GPS接收設備的新水平。
2、GPS技術在公路測量中的應用前景
隨著我國國民 經濟 的快速增長的西部大開發的實施，我省的高等級公路建設迎來前所末有的發展機遇，這就對勘測設計提出了更高的要求，隨著公路設計行業軟體技術和硬體設備的發展，公路設計已實現CAD化，有些軟體本身還要求提供地面數字化測繪產品的支持；建立勘測、設計、施工、後期管理一體化的數據鏈，減少數據轉抄、輸入等中間環節，是公路勘測設計「內外業一體化」的要求，也是影響高等級公路設計技術發展的「瓶頸」所在。 目前 公路勘測中雖已採用電子全站儀等先進儀器設備，但常規測量 方法 受橫向通視和作業條件的限制，作業強度大，且效率低，大大延長了設計周期。勘測技術的進步在於設備引進和技術改造，在目前的技術條件下引入GPS技術應當是首選。當前，用GPS靜態或快速靜態方法建立沿線總體控制測理，為勘測階段測繪帶狀地形圖，路線平面、縱面測量提供依據；在施工階段為橋樑，隧道建立施工控制網，這僅僅是GPS在公路測量中應用的初級階段，其實，公路測量的技術潛力蘊於RTK（實時動態定位）技術的應用之中，RTK技術在公路工程中的應用，有著非常廣闊的前景。下面就RTK技術在公路勘測中的應用作簡單的介紹。
3、RTK技術在公路測量中的應用
3.1 實時動態（RTK）定位技術簡介
實時動態（RTK）定位技術是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS（RTDGPS）技術，它是GPS測量技術發展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應用前景。眾所周知，無論靜態定位，還是准動態定位等定位模式，由於數據處理滯後，所以無法實時解算出定位結果，而且也無法對觀測數據進行檢核，這就難以保證觀測數據的質量，在實際工作中經常需要返工來重測由於粗差造成的不合格觀測成果。解決這一 問題 的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數據的可靠性，這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。
實時動態定位（RTK）系統由基準站和流動站組成，建立無線數據通訊是實時動態測量的保證，其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點，安置一台接收機作為 參考 站，對衛星進行連續觀測，流動站上的接收機在接收衛星信號的同時，通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數據，隨機計算機根據相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。這樣用戶就可以實時監測待測點的數據觀測質量和基線解算結果的收斂情況，根據待測點的精度指標，確定觀測時間，從而減少冗餘觀測，提高工作效率。
3.2 應用
實時動態（RTK）定位有快速靜態定位和動態定位兩種測量模式，兩種定位模式相結合，在公路工程中的應用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監理和GIS（地理信息系統）前端數據採集。
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關鍵詞：GPS；RTK；靜態定位；動態定位
1、GPS技術 發展 現狀
全球定位系統GPS（GlobalPositioningSystem）是美國陸海空三軍聯合研製的衛星導航系統，具有全球性、全天侯、連續性、實時性導航定位和定時功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應用的兩個方面；對常規測量而言相對測地定位是主要的應用方式。
相對測地定位是利用L1和L2載波相位觀測值實現高精度測量，其原理是採用載波相位測量局域差分法：在接收機之間求一次差，在接收機和衛星觀測曆元之間求二次差，通過兩次差分 計算 解算出待定基線的長度；求解整周模糊度是其關鍵技術，根據算法模型，設計了靜態、快速靜態以及RTK等作業模式。靜態作業模式主要用於地殼變形觀測、國家大地測量、大壩變形觀測等高精度測量；快速靜態測量以其高效的作業效率與厘米級精度廣泛應用於一般的工程測量；而RTK測量以其快速實時，厘米級精度等特點廣泛應用於數據採集（如碎部測量）與工程放樣中。RTK技術代表著GPS相對測地定位應用的主流。
GPS測地型接收設備是實現測地定位的基本條件，接收機有單頻與雙頻之分，雙頻機能以L2觀測值修正電離層折射 影響 ，最適宜於中、長基線（大於20km）測量，具有快速靜態測量的功能，可升級為RTK功能；單頻機適宜於小於20km的短基線測量，對於一般工程測量具有良好的性能價格比。RTK系統由GPS接收設備、無線電通訊設備、 電子 手薄及配套設備組成，整套設備在輕量化、操作簡便性、實時可靠性、厘米級精度等方面的特點，完全可以滿足數據採集和工程放樣的要求。鑒於GPS系統在軌衛星數有限，在對空通視受遮擋的條件下，不能保證正常解算，影響定位的精度和可靠性。實踐表明，單頻GPS系統由於多環境的制約，存在著很大的局限性。隨著俄羅斯的全球導航衛星系統（CLONASS）的不斷完善，利用GLONASS來改善GPS性能的雙星座系統（GLONASS+GPS）已由美國Ashtech公司研製成功，這種全天候、全地域、高精度的系統為用戶提供了更為完善的接收設備，雙星座系統的接收設備GPS接收設備的新水平。
2、GPS技術在公路測量中的應用前景
隨著我國國民 經濟 的快速增長的西部大開發的實施，我省的高等級公路建設迎來前所末有的發展機遇，這就對勘測設計提出了更高的要求，隨著公路設計行業軟體技術和硬體設備的發展，公路設計已實現CAD化，有些軟體本身還要求提供地面數字化測繪產品的支持；建立勘測、設計、施工、後期管理一體化的數據鏈，減少數據轉抄、輸入等中間環節，是公路勘測設計「內外業一體化」的要求，也是影響高等級公路設計技術發展的「瓶頸」所在。 目前 公路勘測中雖已採用電子全站儀等先進儀器設備，但常規測量 方法 受橫向通視和作業條件的限制，作業強度大，且效率低，大大延長了設計周期。勘測技術的進步在於設備引進和技術改造，在目前的技術條件下引入GPS技術應當是首選。當前，用GPS靜態或快速靜態方法建立沿線總體控制測理，為勘測階段測繪帶狀地形圖，路線平面、縱面測量提供依據；在施工階段為橋樑，隧道建立施工控制網，這僅僅是GPS在公路測量中應用的初級階段，其實，公路測量的技術潛力蘊於RTK（實時動態定位）技術的應用之中，RTK技術在公路工程中的應用，有著非常廣闊的前景。下面就RTK技術在公路勘測中的應用作簡單的介紹。
3、RTK技術在公路測量中的應用
3.1 實時動態（RTK）定位技術簡介
實時動態（RTK）定位技術是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS（RTDGPS）技術，它是GPS測量技術發展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應用前景。眾所周知，無論靜態定位，還是准動態定位等定位模式，由於數據處理滯後，所以無法實時解算出定位結果，而且也無法對觀測數據進行檢核，這就難以保證觀測數據的質量，在實際工作中經常需要返工來重測由於粗差造成的不合格觀測成果。解決這一 問題 的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數據的可靠性，這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。
實時動態定位（RTK）系統由基準站和流動站組成，建立無線數據通訊是實時動態測量的保證，其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點，安置一台接收機作為 參考 站，對衛星進行連續觀測，流動站上的接收機在接收衛星信號的同時，通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數據，隨機計算機根據相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。這樣用戶就可以實時監測待測點的數據觀測質量和基線解算結果的收斂情況，根據待測點的精度指標，確定觀測時間，從而減少冗餘觀測，提高工作效率。
3.2 應用
實時動態（RTK）定位有快速靜態定位和動態定位兩種測量模式，兩種定位模式相結合，在公路工程中的應用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監理和GIS（地理信息系統）前端數據採集。
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