【摘 要】目前GPS-RTK技术是我国最先进的测量技术,具有简便、精准、可靠性高等特点,有效的提高了工程测量的效率与精度,很大程度上促进了工程测量技术水平的发展,其先进性和科学性广受我国工程企业青睐。文章主要分析了GPS-RTK在控制测量中的应用及精度控制措施,以供参考。
【关键词】GPS-RTK技术;控制测量;应用
引言
近年来,随着社会经济的不断发展,工程项目的规模越来越大,数量越来越多,施工环境越来越复杂。在这种情况下,必须要加强对测量技术的研究,从而确保工程测量结果的效率和准确性。GPS-RTK是将GPS技术和RTK技术结合在一起使用的一种技术,将其应用于工程控制测量中具有重要的意义,可以大大提高测量的精准度。
1 GPS-RTK技术概述
GPS又名为全球定位导航系统,由空间定位卫星、地面控制系统以及计算机软件终端系统三部分组成,通过计算机终端发送指令到定位卫星中,卫星通过指令与地面控制系统结合寻找出目标地点和区域,并将数据传输回到计算及终端中,最终完成定位工作。GPS不仅能够对地区进行准确定位,人们也可以利用GPS的精确定位和控制作用将该技术延伸到其他领域和方面中,完整我国各个方面的工作。目前GPS系统已经能够广泛运用到军事、土地调查以及公路建设工程等领域中。
所谓RTK技术,就是实时动态定位技术的简称,是一项把载波相位观测值作为根据的实时差分技术。GPS-RTK通过对两个测量站中的载波相位进行观察,通过对观察值进行分析和记录,并将总结的最终数据结果发送到计算机终端,是操作人员及时了解并计算出所探测地区的范围和坐标。GPS-RTK技术属于最新型GPS测量方法,通过结合GPS技术将测量精度扩大,并且降低误差值。目前我国许多工程测量放样工作以及地形勘测工作中都用到RTK技术,是我国目前最先进的测量技术。
GPS-RTK技术在工程测量中的优势体现在:
(1)作业条件要求低。应用GPS-RTK技术时,只需要能够接受到手机信号或是达到“电磁波通视”要求即可,而不需要求两点间满足光学通视。相较于普通测量方式而言,GPSRTK技术受气候条件、照明程度、能见度以及通视条件影响较小,即便在通视受限或两点间无法通视、受高层建筑阻挡或树林密集、地形复杂达到条件下,依旧能够采用GPSRTK技术进行测量。
(2)定位精度高。采用GPS-RTK技术测量时,是独立采集各个测点数据,数据信息可靠、准确,没有累计误差的出现。然而,普通的测量方法则存在累计误差的情况,通常使用同控制点施测或平差消除法来控制测量准确度。在采用GPS-RTK技术测量时,只需要在特定作业半径范围内,符合基本的GPS-RTK工作条件,并且信号充足、移动站可以大致对中、基准站能精确整平对中,那么通过GPS-RTK技术所测量的数据均能达到厘米级的高精度。
(3)自动化程度高。GPS-RTK技术具有兼容性好、集成化程度高的特点,极易连接计算机,能够装载各类测绘软件,并将数据快速导入到绘图软件当中,大大减少人工工作量,减少由于人为失误而产生的误差,在很大程度上提高了作业的精度。
(4)作业效率高。在普通地形地势下,设立基准站一次就能够完成4km半径范围内的线路勘测、放样以及地形图测量等测量工作,在极大程度上减少普通测量所需的控制点数量,并减少了布设图根控制网这类测绘工作,并且减少搬动测量仪器的次数。
2 GPS-RTK在控制测量中的应用
目前,RTK做控制测量的精度已达到厘米级,完全可以满足地形图测绘中的图根控制测量。RTK用于控制测量的速度较快并能实时了解定位精度,因而除了高精度的控制测量采用GPS静态相对定位外,其他控制测量均可采用RTK形式。利用RTK进行控制测量有如下方法步骤:首先,选取一个可作为基准站的已知点,选择这个点的时候要综合考虑观测条件、精准度,尽量选择条件好、精度高的点。其次,将GPS接收机安装在基准站上并且与电台设备连接好,而后,在GPS的控制手簿中输入地方坐标及基准站WGS-84的坐标值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后,在所要观测的区域中,均匀的选取多于三个的点,将这些点的WGS-84坐标值及地方坐标也输进GPS的控制手簿中,进而在待定点处设置GPS流动站,且观测时采用静态模式。流动站可快速的定位点的坐标和精度,此过程所耗费的时间一般为三到五分钟。利用RTK方式进行控制测量得出的数据误差一般可用厘米计量,在一些测量精度要求不是特别严格的施工领域得到广泛的应用。
3 GPS-RTK在控制测量中的精度控制措施
3.1改善测量的硬件条件
在测量工作中,仪器的硬件条件对于测量工作意义重大,因此随着测绘科学技术的不断发展需要不断更新改善硬件条件。同样GPS接收机,不但需要选择优良品质的GPS接收机,而且在条件允许下尽量选用双频三星(GPS、GLONASS、北斗)接收机,从而提高测量速度与精度。
3.2提高测量精度等级
为了保障测量误差控制在合理范围之内,促进测量精度的提高,可以在合理条件下适当提高GPS-RTK测量的精度等级。提高GPS-RTK测量的精度,不但应当采用合适的测量仪器,而且应当根据测量的需要,改进测量方法以及手段。首先,GPS-RTK网设计过程中,应当控制GPS基线的长度相差范围,从而确保GPS测量的精度可以均匀分布。其次,应当使用封闭模式的网型结构,从而使GPS-RTK测量形成闭合环。最后,如果条件允许,在测量过程中,应当构建相关三角网,从而有效提高点位精度以及整网的均匀水平。
3.3合理选择测量点
位置为了保障测量误差控制在合适范围之内,促进测量精度的提高,应当合理选择GPS测量点位置。首先,选取地质条件较好、稳固、合适的GPS接收机安装位置并且确保接收机和卫星之间的地平高度角大于15度。其次,通过采取相应措施,减少其他物体对GPS信号的影响,比如,应该避开水源及有大量绿叶的树林以避免GPS信号的反射干扰;同样也应当避开斜坡、山谷或者其他可能阻碍GPS信号的物体。最后,为了防止电磁波影响测量精度,应当严格控制测量点、电台、雷达站三者之间的位置,促使三者保持合适距离,从而避免电磁波对精度产生影响。
3.4严格测量过程
为了保障测量误差控制在合适范围之内,促进测量精度的提高,应当严格GPS-RTK测量操作。首先,观测过程中,应当严格保证仪器的对中和整平。其次,观测前后,应当对仪器高度进行测量,特殊状况下,如果发现有较大误差的存在,应当重新对观测高度进行量测,从而减少可能存在的仪器误差。最后,应当进行充分观测,观测时间越充足,多余观测数值也多,从而保障测量精度得到提高。此外,应当对观测次数以及观测时间点进行合理安排,保障观测的数据的可靠性、准确性以及有效性,从而提高测量精度。
3.5严格计算测量数据
为了保障测量误差控制在合适范围之内,促使测量精度提高,对于测量数据,应当进行科学的、严谨的计算,从而保障观测数据的准确性以及合理性。一旦发现测量数据存在错误或者不满足相应的规范要求,则应当对其进行重新测量,直到重新测量后的数据满足技术要求,才能进行下一步的工作。其次,对于平面坐标起算数据,应根据GPS-RTK网形及其精度要求,选择合适的已知点,尽可能的均匀分布于整个测区;对于高程起算数据,应当采用水准测量方式,将高程起算点合理、均匀分布在整个测区,便于建立合理的高程拟合网,提高高程精度。
结束语
综上所述,GPS的应用大幅度提高了工作效率,而当前RTK实时动态测量技术的应用,因可较好地保证各测量点在测量精准度上的相对独立性,利于测量效果的进一步提高。GPS-RTK技术在工程测量工作中的应用非常广泛,和传统测量技术对比分析,GPS-RTK测量优势明显,在实践中不仅灵活便捷,而且可以提高测量精度,降低了测量成本,提高了企业的竞争力。
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[3]徐绍铨,张华海,杨志强,等.GPS 测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2008.
论文作者:李远文1,潘志聪2
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期
论文发表时间:2016/11/18
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