GNSS-RTK 技术在大型工程施工放样中的精度控制研究

0 引言

大型工程施工放样作为工程建设的关键环节，对精度要求极高，其成果直接决定结构位置准确性、工程衔接合理性，关乎工程质量安全与后续运营效能，但受复杂地形、电磁干扰、作业环境多变等因素影响，传统放样技术难以满足高精度、高效率需求。GNSS-RTK 技术凭借实时动态定位优势，可快速获取三维坐标，为大型工程放样提供高效解决方案，但其精度易受外部环境、设备状态、操作流程等因素制约。研究GNSS-RTK 技术在大型工程施工放样中的精度控制方法，构建科学管控体系，能有效提升放样精度稳定性，对保障工程建设质量、降低返工成本、推动施工智能化具有重要意义。

1 GNSS-RTK 技术用于施工放样的精度影响因素分析

1.1 外部环境因素对RTK 放样精度的干扰机制

大型工程施工区域的外部环境是影响GNSS-RTK 放样精度的核心变量，其干扰主要体现在信号传播与接收环节。电离层与对流层活动会导致卫星信号延迟，尤其在昼夜交替、恶劣天气时，大气折射率变化加剧，信号传播路径偏移，直接影响定位坐标的准确性。遮挡物干扰同样关键，工程周边的高大建筑物、树木、山体等会遮挡卫星信号，导致卫星可见数量减少或信号多路径效应，使接收机接收的反射信号与直射信号叠加，产生定位偏差。此外，施工区域的电磁环境干扰，如大型机械运转产生的电磁辐射、高压线路的电磁影响，会干扰GNSS 信号的正常接收，进一步降低RTK 放样精度[1]。

1.2 设备性能与参数设置对精度输出的影响逻辑

GNSS-RTK 设备的性能与参数设置直接决定放样精度的基础水平。接收机的硬件性能是核心，包括信号跟踪通道数量、灵敏度与抗干扰能力，通道数量不足会导致卫星信号捕获不全面，灵敏度低则难以接收弱信号，抗干扰能力差会加剧外部电磁干扰的影响，均会降低定位精度。基准站与流动站的设备匹配度也至关重要，若两者型号不兼容、硬件配置差异大，会导致数据传输与处理不同步，产生系统误差。参数设置方面，坐标系统转换参数（如七参数、四参数）输入错误或偏差，会导致放样坐标偏离设计基准；采样间隔设置不合理，过大会遗漏关键定位数据，过小则增加数据冗余与处理误差，均会影响最终精度输出。

1.3 操作流程与数据处理环节的精度损耗风险

操作流程的规范性与数据处理的科学性直接关联RTK 放样的精度损耗，易产生多环节风险。在操作流程上，基准站选址不当是首要风险，若选在地势低洼、信号遮挡区域或电磁干扰源附近，会导致基准站信号传播不稳定，影响流动站定位；流动站作业时，对中整平不精准、天线高度量取误差，会直接引入放样点位的位置偏差。数据处理环节的风险集中在数据筛选与误差修正，若未对原始观测数据中的粗差（如异常跳变数据）进行有效剔除，会导致后续计算结果偏差；未根据工程实际情况进行必要的误差修正，如未考虑高程异常对垂直方向精度的影响，或数据解算模型选择不当，会进一步放大精度损耗，降低放样成果可靠性[2]。

2 大型工程施工放样的GNSS-RTK 精度控制体系构建

2.1 基于环境适配的RTK 放样前期准备与优化方案

前期准备需围绕施工环境特性制定适配策略，先开展现场勘察，明确地形地貌、电磁干扰源分布及遮挡情况，如在山区工程中标记高大山体、密林区域，在城区工程中定位高压线路、通信基站等干扰源。针对大型工程复杂施工环境，需从信号稳定性与覆盖范围双维度优化基准站选址：优先选取视野开阔无遮挡、远离高压线路、大型机械等电磁干扰源，且地势高燥稳定、不易受沉降或积水影响的位置，通过实地信号测试与模拟分析，确保基准站信号可无死角覆盖施工全区域，避免信号薄弱区域导致的定位中断。同时，结合现场环境参数精准预设设备参数，如在电磁干扰强的工业区适当提高信噪比阈值以过滤干扰信号，在多高大建筑或密林的多遮挡区域降低卫星截止高度角，从而增加可用卫星数量与信号接收稳定性，为后续放样作业的精度控制筑牢基础。

2.2 设备调试与参数校准的精度保障流程设计

设备调试需遵循标准化流程，先对 GNSS 接收机、电台、天线等设备进行性能检测，检查接收机搜星能力、电台信号传输稳定性及天线相位中心偏差，确保设备处于正常工作状态。随后按标准化流程开展多维度参数校准：在坐标系转换参数校准环节，需联测工程区域内3 个及以上已知高等级控制点，通过专业解算软件计算地方坐标系与WGS-84 坐标系的转换参数（如七参数、四参数），反复核验参数准确性以减少坐标转换过程中的系统误差；在高程拟合参数校准环节，结合工程区域地形起伏特征，若为平原区域可采用平面拟合模型，若为丘陵或山地则选用曲面拟合模型，通过多组高程数据验证优化模型参数，降低垂直方向的高程测量偏差。所有参数校准完成后，需选取典型放样点位进行试放样验证，将试放样获取的坐标数据与已知点理论坐标逐一对比，计算偏差值，确保设备参数完全满足大型工程施工放样的精度要求。

2.3 数据采集、处理与成果验证的全流程精度管控

数据采集阶段需规范操作，作业人员严格按照预设参数操作设备，保持接收机稳定，避免在信号突变区域快速移动，同时记录采集时间、卫星数量、PDOP 值等关键信息，确保数据完整性与可靠性。数据处理时采用专业软件，对采集数据进行质量检核，剔除粗差数据，通过平差计算优化坐标结果。成果验证环节采用多种方式交叉核验，如重复放样对比、利用全站仪对关键放样点复核，同时对比相邻放样点间的相对位置关系，确保放样成果符合工程精度标准，形成“采集—处理—验证”的精度管控闭环[3]。

3 结语

本研究围绕 GNSS-RTK 技术在大型工程施工放样中的精度控制展开，通过分析外部环境、设备性能、操作流程等关键影响因素，构建了包含前期环境适配、设备校准、全流程数据管控的精度控制体系，为解决RTK 放样精度不稳定问题提供了系统性方案。该体系可有效降低环境干扰与操作误差对放样精度的影响，提升大型工程施工放样的准确性与效率，对保障工程质量、减少返工成本具有实际意义。但研究在极端复杂环境（如高电磁干扰、密集遮挡区域）的精度控制适配性上仍有优化空间，未来可结合北斗多频技术与AI 数据处理算法，进一步提升RTK 放样精度的稳定性与智能化水平，更好适配智慧施工需求。

参考文献：

[1]高小六.GNSS-RTK 技术在工程施工测量中的应用[J].民营科技，2014（11）：1.

[2]杨凯.RTK 技术在工程测量中的应用研究[J].海河水利，2017（6）：4.

[3]石君杰，陈忠震，孟令宇，等.GNSS RTK 技术在林木定位及微地形测量中的应用[J].林业资源管理，2019（4）：8.