GPS RTK在建筑施工放样中的应用

GPS RTK在建筑施工放样中的应用

罗胜家

(广东省第1建筑工程有限公司，广东广州510220)

摘要:

GPS RTK实时动态测量技术是在GPS技术的基础上 于常规测M的放样技术，RTK的放样技术更为先进。RTK技 术具有快速动态定位和静态定位两种测U模式，并且两种模 式的结合可以在工程测量等多个领域应用，如在工程测量中 的控制测量、碎部测量、覆盖变形测量、施工放样等领域0

2.1 建筑物变形监测

地基的构筑物的沉降、移动和整个建筑的倾斜、楼®较 貪的建筑、以及对水库大坝、桥梁的监测，都是应用变形监 测[1]。但是变形监测所处监测的环境非常复杂、同时对检查 技术要求极高。水准监测的方式是平常的监测方式，主要应 用于监测地基的沉降变化;监测建筑物整体的倾斜和地基的 移动是采用三角测量的技术。

监测大坝和边坡发生的变化，可以应用GPS技术，选取 多个基准点在大坝和边坡的恰M位置。将GPS接收机在监 测点和基准点都安置好，并且进行持续监测，同时选择适合 的数据传输技术，定时定点地将监测到的数据自动发送到数 据处理中心，对数据进行分析、整理和显W。2.2 建筑工程的控制监测

建筑工程的建设、管理和维护的基本内容是控制测暈， 控制网的精确度和网的类型要求与工程项目的规模大小、属 性紧密联系。城市UU11级控制线绝大多数在地面，主要是 因为城市控制网的精度高、面积大、使用频繁等原因造成的a 但是，巾于城市建设的快速发展，控制基础点线遭到了很大 的破坏，导致工程测量的进度受到了巨大的影响[2]。普遍的 工程控制网覆盖面积小、点位密度大、对精度要求痛，比如导 线测M，边角网的控制测量方法规定点间相通，并且要求分 段测M，同时也为了减小误差，避免耗时耗工，出现精度不均 匀的情况。利用GPS RTK测暈技术，不仅操作比传统测试 方法简单方便，而且可以确保到毫米级精度鲁

利用GPS RTK测量技术，只需要在测量区或者测量眞 周围的高级控制点布置控制基准站，但是利用流动站直接测 量各控制点的高程和平面坐标，基站控制点相对是难以架设 的，由此可以采用手薄提供的交会法等间接的方式测量，这 样就会很好地将工作效率提高:&2.3放样和碎部测量

房地产的界址点的测量绘制、地形图和地籍图的测量绘 制、平面位置的施工放样都可以利用GPS RTK技术。对于 传统的平板仪测图、电子平板测图，都要细心布控图根控制 点，并且测点和测点之间相通，而完成这一系列的测量操作 最少也需要3人或3人以上#但是利用GPS RTK技术测图， 不仅可以省去布控的各级控制点，而怎^在工作的时候只要背 着设备到测量点停止3 s，同时输人该测量点的特点和编码， 根据一定数量的基准点，就可以迅速、高精度地测定地物点、 地形点、界址点的坐标。如果在室内绘图，只需要将测量地 的地形、地物特征信息输人计算机，绘图软件就可以将其绘 成图e为了提高采集速度，加快工作进程，可以采集碎部点 的坐标和输人其属性信息。只需要把测量相关的参数输人 GPS RTK的外业控制器，如放样起点终点坐标、曲线转角、半

新产生的一种定位测量技术，可以实现厘米级的准确定位， 在建筑测量领域得到了广泛的应用、本文首先对GPS RTK 技术进行了介绍，然后对GPS RTK技术在建筑施工中的应 用进行了分析，最后通过实际案例对GPS RTK技术的应用 效果进行了探讨。

关键词：GPS RTK;建筑施工;放样 中图分类号:P228.4

文献标志码:B

文章编号：1672 -4011(2017)08 -0163 -02

DOI ： 10. 3969/j. issn. 1672 -4011. 2017. 08. 082

〇前言

美国在1994年全面建成的GPS全球定位系统，具有全 天候的精密三维导航和连续性、全球性、实时性的定位能力s 它不仅可以为用户提供精密的三维坐标、速度和时间数据，

而且被广泛地应用在各个领域，特别是实时动态（RTK)测量 技术在工程建设等方面有很好的前景和发展空间。

1 GPS RTK测量介绍

美国国防部为了满足军事部门对陆上、海上和空中设施 进行准确的定位和导航，建立了全球定位系统（GPS)。依据 刚开始的设计思路，美军及北大西洋组织盟军的米级导航定 位是由接收卫星发射的伪随机噪声码（P码）提供的，民用导 航定位也是由定位精确度为数10 m的C/A码伪距提供的。

GPS具有全天候、全球性、连续性的精密三维导航和定

位能力，同时也具有良好的保密性和抗干扰性。

载波相位测量与数据传输技术相结合，以载波相位测暈 为根据的实时差分GPS技术被称为RTK(Real - timeki-

nematic )测量技术，机准站接收机、数据链和移动站接收机三

部分构成其测量技术。接收卫星信号一般有两台（或两台以 上）GPS接收机同时工作，分别作为基准站和移动站。

差分法和修正法是RTK测量技术依据差分方式的不同 而分类的。差分法把基准站接收到的载波相位发送到移动 站，经过求差解算三维坐标;修正法是把基准站的载波相位 修正值发到移动站，修改移动站的接收载波相位，算出三维 坐标。RTK测量技术改进了传统的测量方式，该技术具有众 多的特点，如：自动化测量、定位精确度高、数据处理能力强、 集成化程度高、作业时间少、工作效率高、所需人员少、使用 方便、操作简单等。

2 GPS RTK技术在建筑工程中的应用

GPS发展的最新形式是GPS RTK，它是指载波相位实时 动态定位。:RTK利用实时处理就能实现厘米级精度e相对

收稿日期=2017 -06 -23作者简介：罗胜家（1986 -程施工工作。

)，男，广东云浮人，大专，主要从事建筑工

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Vol.43,N〇.8 August, 2017

hi v£

Sichuan Building Materials

少由于点位放样的人为失误。

3.4分析精度

第43卷第8期2017年8月

径等，就可以利用GPS RTK技术进行放样e GPS RTK技术 放样灵活性强，不仅可以根据粧号进行放样，也可以利用坐 标放样，而且还可以不定时互换。进行放样时，偏移暈和偏 移方位的图标都会仪器上有指示，并且修改误差小于设定 值也非常简单。因为测量每个点位都是独立的，所以累积误 差就不会产生，每个放样精度几乎是相同的a

标数据进行整改并且输出，同设计坐标进行比对，目的是减

工程实践证明，全站仪放样精度比较高。为了检测GPS

RTK放样的精度，工作人员利用全站仪将已经放样的4大角

点（1#点、2#点、3#点、4#点）对距离进行反复检测，同时与设 计值二者进行了比较，比较结果如表1所示9放样中单排粧

或双排粧中的边粧直接的偏差允许在上下10 mm，群粧之间 的偏差允许为上下20 mm。所以得出结论，RTK放样的精度 完全符合工作要求表1 临近点号全站仪实测距离和设计距离较差对比

邻近点号1#点、2#点2#点、3#点3#点、4#点1 #点、4#点

全站仪实测距离/m

69.20615.99669.20716.003

设计距离/m69.20016.00069.20016.000

较差/mm

6473

3 GPS RTK实际应用

3.1 工程概况

某建筑工程地上建筑总施工高度为49.21 m，平面布置 宽度为16 m，长度为69. 1 m,建筑工程所在区域地质平坦，施 工场区内没有布设控制点。根据本施工场区的具体情况，如 果使用全站仪进行放样，需要组建控制网，投人的人力、物力

比较多，对工作进度也会造成影响。因此，决定使用GPS

RTK技术进行施工放样。

3.2 工作准备

将基准站接收机安装在场区内恰当的位置，必要的系统 设置和启动基准站在开机后进行，利用蓝牙连接RTK手薄， 并且重新组建工程进行必要的设置，在布置相对于好的控制 点中选取3个已知控制点求取转换参数，靡初始化设置成功 后，就可以开始新的工作了[3]#同时为了确保测量结果的精 度，流动站对另外一个控制点检测，得出的监测结果坐标<5

4

结语

综上所述，GPS RTK测量的数据具有可靠性强、定位精

mm，达到了这次测量的精度指标。

3.3 工程放样

度高等特点，并且每一个点都是独立的观测值，不存在累积

误差;GPS RTK测量作业的效率极高，图根控制网可以不建 立，既可以节省时间，又可以节约支出;在任何地方，只要可 以接收到GPS信号，就可以进行全天的工作;I*般工程的定 位精度要求和工程的测量,GPS RTK技术都可以满足。因 此，在建筑工程施工放样过程中，应用GPS RTK测量技术可 以显著提升放样效率，保证建筑工程测暈放样的精确度，降 低工作人员的劳动强度，具有非常广阔的应用前景。

[ID：004641]参考文献：

[1] 王革学.实时全球定位系统在工程测量中的应用[J].中国科

技信息，2007，19(9):39 -40.

PTK拥有很多种放样用途，放样点的平面坐标在楼座定

位中是普遍采用的一种方法。第一步选择RTK手薄的点放

样功能界面，并且在这个界面输人坐标和点号放样点，而这 些放样点是依据界面下功能的提/K ,放样点信息就会在PTK 亍薄中出现，同时将放样点传输给导航图并显示^^导航眉的 中间位置，自动推导出导航数据。这样不仅可以将RTK天 线位置和放样点实际位置的偏移量测量出来，而且在手薄上 也可以出现RTK天线应该移动的具体距离和方向，移动流 站接收机也是由工作人员依据手薄上的距离和方向来提 示的。放样点的位置是因为流动站RTK天线的中间位置与 放样点的平面坐标位置合在一起时得到的，并通过埋粧制造 标康在该放样点。值得注意的是;当每点放样完成后，需要 采集该点的实地坐标放在管理库文件中，同时把采集来的坐

[2] 严秀夫，谭文辉.浅论GPS在工程测讨屮的应川[J].水利科技

与经济，2006,12(4) :261 -262.[3]

案例研究U].科技资讯，2010，8(28) :20.

眭_辉，孙道屬*工程测埘屮位)丨丨GPSRTK技术的作业流程及

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