基于RTK的地形测量工作流程及精度探析论文_任建辉

基于RTK的地形测量工作流程及精度探析论文_任建辉

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摘要:伴随着国内科学技术水平的快速发展,我国地形测量技术也有了较大的起色。其中RTK技术在地形测量中的应用,极大的提高了测量工作的精度与效率。以下文章结合自身经验,谈谈这一技术的概况以及特点,并进一步分析RTK技术在地形测量中的使用状况。

关键词:RTK技术;地形测量;精度分析

引言

随着全球定位技术的发展,现阶段的地形测量中这一技术得到了广泛的应用。其中全球定位系统的实时动态RTK模式,凭借着实时、快速以及操作简单和精度较高的特点,在现阶段的测量工作中得到了广泛的应用。自从有了RTK技术,全球定位系统的应用领域逐渐增大,并且应用于实践的精度也逐步提高。文章结合自身经验,对RTK技术的相关内容进行概述,并探索技术在地形测量中的使用。

1、GPS系统概述

GPS系统主要涵括了空间部分、地面部门以及用户设备这三大部分内容。其中空间部分是这一系统的主要核心,其共由24颗匀称分布在6个轨道面之上的卫星所共同构成,可以全天候且实时向用户提供以三维定位与授时服务。

GPSRTK技术在进行定位之时其具体的原理包括:基准站将实时所测得的载波相位观测值、伪距观测值以及基准站坐标等相关数据信息应用无线电传送至流动站,而后流动站再将所接收到的数据予以实时查分处置,继而便可获得基准站和流动站的坐标差值即为:△x△y△z[1]。利用数据转换求得流动站的平面坐标以及高程。这一过程也便就是GPSRTK技术所进行定位的过程。

在地形测量中利用RTK技术,首先要在相应的测量范围找出两个已知的点,这两个点一个作为检查点,另一个作为校正点。在进行基站的选择与架设时,要在测量范围内选择一个相对空旷的地方来架设基站。这个地方可以是已知点,也可以是测量范围内的未知点。在选好位置以后,要对相关仪器进行安装,并且要对这一过程中用到的天线等装置进行连接。在做好这些工作以后,就要对测量中的一些参数进行设置。比如对测量工作中的投影参数以及转换参数进行相关的设置。最后一步就是仪器的校正与检核工作,这一工作一定要仔细认真的对待,因为这将直接关系到测量的准确性。

2、RTK技术工作流程

2.1设置仪器状态

在应用GPSRTK技术进行测量之时,在将参考站模式设置为基准站模式之时,需将流动站的作业模式调整为实时性的流动测量。在进行数据链参数的设置过程当中,应用3号通讯接口,要始终保持数据链信息处于打开状态,同时确保实时相位的输入以及输出信息持续稳定。在数据交换方式上要能够依据站点间的设置不同,参考站为radiotx,而流动站则为radiotx。在进行数据采集信息的设置之时,应用记忆卡将记录数据信息进行压缩,在数据的采样率当中,通常流动状态的观测时间为1-2s,低于静态观测的时间(4-5s)。在设置数据记录参数之时,RECORDOB-SERVISIONS的设置过程当中,参考站应当长时间保持为关闭状态,而流动站则依据成图需要予以设置。其中对于存储坐标的格式可将其设定为GRID或者是WGS-84大地坐标值,其余相关的设置流动站和参考站则基本一致[2]。

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2.2设置参数转换

在实际的测量现场,参考站可于测量作业之前开展GPS的控制网静态测量,同时应用联测方式对地方坐标控制点进行测量,在取得测量坐标后完成对于参数的转换。在这一过程当中,应当重点注意所选取控制点位置当中的几项问题。

(1)为了便于接收到卫星信号以及发射数据链,参考站在具体的选址上,应当尽可能的选取精度较高的点位,特别是要尽可能的规避建筑物较为庞大、地势低矮、狭窄等位置。

(2)若大面积水域或是建筑物会对GPS信号产生反射效果,则极易导致数据链发生多路径效应情况。对此,在对于控制点的选取上,应当尽可能的远离并避开会产生影响的高压线路、电视塔等,选取在土质较为坚固,同时不易受损的位置。

(3)在进行点位选取之时,应当尽可能的确保分布的均匀性,以保证对于整体测量图像的有效控制。

2.3开展作业模式

配置两项12V汽车电瓶,一部对讲机,应用WGS-84坐标精确数据。选用两名测量人员负责流动站、作业以及草图绘制、记录作业等工作内容。同时利用对于已知点位的检测观测核定,在发现信号受到干扰之后,及时通过对讲机和参考站进行通信,以便尽快协商将问题及时解决。

3、RTK技术在地形测量当中的具体应用

3.1在控制测量中的应用

通过参考站接收机、流动站接收机和电台所共同组成的RTK测量作业,需将参考站的坐标、高程和转换参数等相关数据输入至GPS控制手册当中,同时在等待测量的点位之上设置以流动站接收设备。在确保流动站和参考站能够实时接收到卫星信号的前提下,参考站可利用电台将所接收到的卫星信号发送至流动站,通过流动站来将所获取到的数据信息传输至GPS控制手簿当中予以处理分析,同时获取检测点的具体坐标以及高程。

3.2在数字测图中的应用

和以往的数字图像测量所不同的是,利用基准站以及移动GPS接收机进行测图碎部测量模式,可以在数据采集功能的辅助之下开展碎部点位以及地形点位的测量,同时依据人为所设定出的时间以及距离,亦或是依据现场的具体地形状况,来测量管道的中心线、匀速运动等。通过RTK技术,可以实现快速的精确定位,并且还可得到实时的坐标位置与高程。在野外环境的碎部数据采集之时,利用流动站测量同时校正相应的点位,给予RTK接收机提供以被测电位的实时性三维坐标与地形电位,同时为了满足于内页修图以及检测编码需求,要求现场的施工人员将现场被测电位的特征编码输入至系统当中,同时绘制出相应的草图,并将获取到的数据信息通过格式转换保存于硬盘当中,一般包括有点号、坐标、高程等数项内容。同时应用CASS软件产生出数字化地形图[3]。

采集地形图电位作业较为简便,仅需单人完成便可。为了使得RTK所采集的数据信息能够更加快速,并控制在2s之内,可将其设置于较为空旷、没有大型遮蔽物体的区域,从而促使其精度能够得以有效提高。

3.3数字化成图

数字化成图的主要目的是为了生成,以及对等高线进行修正,并绘制出清晰、完整的地形草图。要想实现数字化成图,在最初阶段,便应当依据外业作业所获取到的数据信息以及相关的草图记录,利用人机交互编辑的方式,来将图形的比例尺修改为实际所需的比例尺,同时输入亦相应的数据文件名称,并最终产生出连线成图。在这一过程当中,还应当对独立地物进行单独编辑。在生成与修正等高线的过程当中,主要可采取以下两类方法进行勾绘:

(1)应用数字化成图软件自动生成功能,依据已经掌握的测量点开展勾绘工作。然而此种方法大多使用在地貌简单、遮挡物较少的山区,对一些复杂的山区若应用此种方法则可能导致失真或措施情况的出现。

(2)应用人工绘制方式,依据所收集到的已掌握测量点数据进行等高线的勾绘。此种方法可适应在所有的地形特征中,然而其缺点是操作起来难度较大,工作内容较为繁重。在当前的地形测量工作当中,大多应用数字化成图软件进行绘制,而后再进行人工修正,并最终实现连线成图。

4、结语

随着国内定位技术的不断发展,地形测量中的RTK技术有了较快的发展。这一技术的应用,极大的减少了地形测量人员的工作量,提高了测量的经度,优化了传统测量工作中落后的测量技术。因此,在现阶段的地形测量中,要广泛的应用RTK技术,提高地形测量的效率与精度

参考文献:

[1]刘昌平.地形测量中RTK测量技术的应用分析[J].广东科技.2014(20):12-14.

[2]于政.GPS-RTK在地形测量中的应用与优劣的分析[J].中国新技术新产品.2014(18):78.

[3]陶定财.不同测绘方法在地形测量的误差及消除对策分析[J].农民致富之友.2013(10):37.

论文作者:任建辉

论文发表刊物:《基层建设》2016年19期

论文发表时间:2016/11/30

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