关键词:公路测量;精度;RTK技术
一、RTK 系统
(一)RTK 技术原理
RTK 技术的原理是以高精度的一级控制点为基准点,并且以接收机作为其基准站,通过收集卫星的各种信号进行一定的连续观测。接收各类不同的卫星信号的情况,移动平台能够通过参考平台上的无线电传输设备使用一定的接收机,收集相关的观测数据。同时卫星时钟与接收天线之间的观测距离受卫星时钟与用户接收时钟之间的同步差的影响,而这不是实际值。这样,用户可以实时监控相关的精度指标进行有效的观测,从而能够减少一定的重复观测,进而可以在一定情况下提升工作效率。
(二) RTK 技术的特点
(1)工作效率高:能够测量较大的半径,大约为10 km 的测量区域,从而能够减少在传统测量情况下需要的控制点的实际数量及其相关的测量仪器的数量。
(2)定位精度有较大提高:在满足 RTK 相关技术的基本工作前提条件下,能够在一定的相对工作半径内,RTK 技术对于测量各种精度都比其他要求要高,甚至能够达到厘米级别。
(3)能够全天候运行:与其他的传统测量相比而言,RTK测量技术受其他影响因素的影响和制约相对而言较小。通常在传统测量较难操作的方面,只要能达到RTK技术操作的基本工作条件,其功能中存在进行快速及其较高精度的准确定位,从而可以将使测量操作变得更加简单。RTK 其操作技术方面可以使用在各种内部及其各种困难的外部任务。在一定的情况下,能够使用一定的软件控制系统,其中的移动平台可以更好的实现各种功能,无需人工干预,较大的提升了工作,同时一定情况下,减少了人为错误。
二、GPS RTK 技术在公路测量中的应用
(一) 控制测量
GPS 测量可分为两种模式:静态测量和动态测量。静态测量技术主要用于测量大型建筑,例如超大型桥梁工程,隧道和立交桥。静态调查可以最大程度地提高调查结果的准确性;动态勘测技术在实际工作中主要用于一般公路工程的控制勘测。借助 RTK 技术测量方法,可以在控制测量过程中实现实时观察,可以保证观察值的准确性和质量。同时,当测量结果达到项目要求的数据精度时,相对而言可以在一定情况下节省观测时间,并且可以有效提高一定的工作效率。如果正确选择 RTK 模式,RTK 技术在长边静态测量中也能表现出明显的效果,但需要根据实际测量要求制定适当的测量计划,并决定是否选择 RTK 技术。
(二) 探索路线
RTK 技术在现阶段对中国的高速公路的位置选址及其相关的设计中依然有着不可替代的作用。在相关公路的选址中,应当具有一定的勘察和调查能力,能够依据相关的公路规划及其相关方案选择相对合理路线,并且在选路过程中应当尽量减少对农用耕地及相关建设房屋用地的占用,在有条件下尽可能的利用原有路线。因此,在公路设计中要对路线进行科学规划,这需要采用 RTK 技术来达到目的。
(三)超出高速公路的中线,纵断面和横断面
与传统的极坐标方法相比,GPS RTK 技术放样更高效,更方便。首先,应该在高速公路中心线的位置加桩,并在计算机系统中输入每个桩点的桩号,然后依次输入一些实际值即可。其次,在纵断面的设定方面,还需要相关的数据输入到 GPS 电子手册中,然后自动生成放样点的施工试验文件。最后,在进行一定的断面布置方面,首先要根据实际设计和施工需要确定断面的形式,然后将坡度等横截面的设计数据输入到 GPS电子手册,然后系统会生成文件,以满足实际设计的需要。考虑到在施工过程中需要现场出发,采用 GPS RTK 技术进行放样时,所需的所有数据均在以前的路线测量中收集,无需额外的数据收集和测量,从而大大减少了公路设计和施工中的测量工作量,具有很强的实用性。
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(四)绘制大型地形图
在高速公路的设计和测量中,尤其是在大型高速公路项目中,通常需要对大范围的地形进行各项的调查和分析,并依靠一定的工具辅助规划最佳路线。过去,如此大范围的数据和信息获取通常更加困难,并且难以保证数据的准确性。在满足 RTK 相关技术的基本工作前提条件下,能够在一定的相对工作半径内,RTK 技术对于测量各种精度都比其他要求要高,甚至能够达到厘米级别。通过 GPS RTK 技术,车载 GPSRTK 接收器可以在规划线的每个节点上停留很短的时间,借助专业的信息处理软件和绘图工具,以满足高速公路设计和测量的需要。
三、特殊区域的 GPS 测量方法
隐蔽地区 GPS 测量方法探讨:使用 GPS RTK 进行测量时,在定位之前必须获取四个以上的卫星信号。但是,在树木繁多的城市或地方,由于建筑物和树木的遮挡,卫星的数量少于 4 个,因此无法定位,也无法测量地形或地面特征。因此,为了使用 GPS RTK 进行映射,我们必须考虑在隐藏区域中使用 GPS RTK 进行映射的方法。 以下是对隐蔽区域的测量方法的讨论。
(一)地面摄影测量和 RTK
映射摄影测量学已经从分析摄影测量学发展到数字摄影测量学。航空摄影,操作周期长,航空摄影受到季节和天气的影响很大,并且存在被遮挡而难以保证精度的问题。 因此,航空摄影测量法更适合于绘制国家基本地图。
(二)RTK 测量隐蔽区域
在某些隐藏区域中,由于 RTK 不能用于定位,因此不能用于直接确定折点。此时,可以使用全站仪辅助方法与 RTK 进行定位。 测量方法与传统的全站仪数字测绘方法和原理相同。全站仪与隐藏区域的地形测量中的传统数字地图方案相同。在调查中,RTK 可用于测量隐藏区域外围中某些相互可见性的根控制点。然后,将全站仪放置在测量站上,并使用全站仪测量细节点。测量站人员将测量的坐标直接输入到测量站的 PDA 中。镜像站点人员通过对讲设备将点的属性传递给测量站点人员,并由测量站点人员在现场完成图形的绘制。
(三)卫星技术在 GPS RTK 制图中的应用
GPS 定位的准确性,可靠性和可用性在很大程度上取决于可追踪卫星的数量和几何分布。由于这些因素的制约,会导致跟踪卫星数量等不能满足要求,因此很难定位或定位精度不高。卫星的消息格式和发送信号的频率与 GPS 卫星的相同,因此 GPS 接收器可以直接接收 GPS 卫星信号和卫星信号而无任何改进。
四、RTK 的注意事项
(1)测量 RTK 时尽量不要使用对讲机 。最好不要在城市地区进行 RTK 测量,通常,市区的RTK 结果包含大量的总误差结果 。
(2)在项目中,将GPS 控制点布置在勘测区域的指挥点上,以提高基准站的天线高度,并控制基准站与移动站之间的距离。
(3)在站周围 500 m 以内,不得有电视,BPR 发射器,无线电定向发射器和空中导航雷达装置。
(4)初始化后,最好在已知点进行检查。丢失锁后,如果条件允许,请在上一点进行检查。如果条件不允许,应进行两次初始化。如果差异超出要求,应采取相应措施。
(5)参照站应建在地形开阔,无反射面的地方 。
(6)为防止轨迹误差的影响,移动台与参考台之间的距离应小于 10 km。
(7)由于 RTK 的高程精度低于水平精度,因此在公路工程中应检查高程,并在某些区域使用水平仪进行校平。
结语:综上,RTK 技术可以提高工作效率,减轻强度。通过使用 RTK技术,操作模式基本上不受天气条件的影响,不受互通性的限制,可以满足数字地图的需求,缩短制图周期,并拥有相对较好的经济效益,RTK 技术将参与各种复杂的工程建设,以其精度高,灵活的优势,将在公路工程中发挥更加重要的作用。
参考文献:
[1]廖扬威.GPS RTK 技术在桩基础施工测量中的应用及其精度检验研究[J].低碳世界,2019,9(08):83-84.
论文作者:陈建雄
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/13
标签:测量论文; 技术论文; 精度论文; 区域论文; 公路论文; 数据论文; 在一论文; 《城镇建设》2020年第4期论文;