论析GPS-RTK技术在数字化地形测量中的运用论文_吴文根

论析GPS-RTK技术在数字化地形测量中的运用论文_吴文根

中水珠江规划勘测设计有限公司 510610

摘要:在目前我国的地形测量工作中可以看出,为了提升测量的准确性,工作人员往往会应用到GPS RTK技术。主要是由于这一技术在应用的过程中的特点比较突出,主要表现为测量精准度较高,全天候的效果较高,测量方式简便等等。和传统的测量技术相比,这种技术类型的工作强度不是很大,从某种程度上降低了测量工程所应用的成本,工作效率明显提升。

关键词:GPS RTK技术;数字化;地形测量;运用

1.GPS RTK测量技术的工作原理

在具体的技术应用的过程中可以看出,主要的工作内容就是将一台接收信号的机器放置到测量的基准站上,而另外的机器则需要被放置到流动站之上。基准站和流动站同样作为测量信号传输的载体,可以在第一时间接收卫星信号。最终,将基准站的观测值和标准值进行比对,然后利用GPS测量技术来降低观测值之间的误差。用户可以输入投影参数和坐标转换的相关数据来达到精准的定位信息。通过研究和实践可以看出,RTK技术工作的关键就是数据处理和传输技术两个方面。

2.GPS RTK的测量方法分析

2.1准备工作

RTK 在外业测量前,应先对整个测区进行一遍踏勘,收集当地原有的控制成果地形图、了解当地的气候、交通情况,根据布置的测量任务及特点完成所需的内业准备工作,并对所用的仪器进行校验。

2.2基准站选点,埋石

①RTK 基准站可设立在已知控制点上,也可设在未知点上;

②基准站点位应选在视野开阔,障碍物较少的地方,远离高压电线、电视台、无限电发射台等干扰源;

③基准站应选在交通比较方便,便于到达和联测之处。

2.3基准站外业观测

外业观测按所使用仪器的具体操作要求进行。

2.4数据处理

外业观测数据根据作业单位使用软件情况自行处理,精确计算各基准站点坐标。

2.5基准站设置

①将基准站架在已知点上,然后将其对中整平。对中误差不应大于5cm,天线高的量取应精确至1mm。

②连接好电源线和发射天线电缆,将连接好的天线尽量升高,注意电源的正负极正确(红正黑负)。

③检查连接无误后,打开电池开关并打开主机和电台,主机开始自动初始化和搜索卫星,当卫星数和卫星质量达到要求后(大约1min),主机上的DL指示灯开始闪烁,同时电台上的TX指示灯开始均匀闪烁。这表明基准站差分信号开始发射,整个基准站部分开始正常工作。注意:为了让主机能搜索到多数量卫星和高质量卫星,基准站一般应选在周围视野开阔,避免在截s止高度角150以内有大型建筑物;为了让基准站差分信号能传播的更远,基准站一般应选在地势较高的位置。

2.6流动站设置及转换参数求解

在电子手簿上选择正确的设置和测量模式,基准站的参数,还有转换参数和数据链的通信频率等,其设置和参考站一致。流动站作业的有效卫星数不宜少于5个,PDOP值应小于6,并采用固定解。

2.7碎部测量

在完成对点后,利用移动站对地物和地貌进行测量,时间需2s~3s。碎部点的密度应满足测图需要和规范要求。

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2.8内业数据处理

测量外业完成后,用数据线将手簿和电脑连接,将数据以*.dat 的文件格式导出,然后用cass7.0软件将其坐标和高程展绘在电脑上成图。

3.GPS RTK技术在数字化地形测量工程中的运用要点

3.1 基准站布设技术要点

在对基准站的位置进行设置时,其可以设置在已知的控制点上,也能在未知点上进行设置,所以所设置的基准站位置一般是为了满足测量的便利,针对性地进行基准站的选点工作,但是基准点的点位应尽可能地在视野开阔的地段,尽可能地减少障碍物带来的影响,同时还要尽可能地避免无线发射干扰源带来的影响,且确保其交通便利,这样就能为测量提供便利。而在基准站进行外业观测时,主要是结合外业观测的需要,针对性地采取外业观测仪器,并严格按照其操作要求开展外业观测施工,再利用软件对所观测的外业数据进行处理,从而对每个基准站点的坐标进行精确的计算。

3.2数字化地形测量工程中的具体运用

数字化地形测量工程中应用GPS RTK技术主要是进行图根控制测量、控制点测量、水准测量和碎部测量。以下就其中技术难度复杂和较为重要的图根控制测量和碎部测量的应用要点进行说明:

3.2.1图根控制测量中GPS RTK技术的应用

在利用GPS RTK进行数字化地形测量时,为了加快工程进度和提升质量,在已知控制点的基础上,可以越级到图根控制测量环节,而且在整个数字化地形测量中,图根控制测量又是最为重要的内容,所以在实际应用中,为了确保观测的精度,尽可能地将对中误差减少,就应架设三脚架,利用流动站进行数据观测,且天线的高度精确到毫米级。因而在对图根控制点进行测量时,应注意如下技术要点:一是每个图根点的通视方向应大于等于2个,且通视方向夹角在60°~120°之间,点间距离较远,并利用全站仪对碎部数据进行采集,并对图根点之间的间距以及夹角、对图根点的点位精度和点与点之间的相对精度进行观测,对于存在的问题应尽可能地确保得到及时的处理,才能降低由于弱图根点的误差导致地形测量质量带来影响;二是所选图根点应具有视野好、交通好、便于保存,同时为GPS接收信号、利用图根点以及复测等工作带来便利;三是图根点的点位必须与各类无线发射设施原理,且利用GPS RTK技术进行观测时,必须利用已知点对其复核和检查,预防出现较大的误差。

3.2.2碎部测量中GPS RTK技术的应用

在数字化地形测量中,除了图根控制测量,碎部测量也是一项十分重要的工作。在碎部测量中加强GPS RTK技术的应用,主要是对碎部数据进行采集。在整个数据采集过程中不会受到来自一般天气的影响,而且具有较高的测图精度,尤其是不用考虑控制点之间的通视度,在实际应用过程中,其主要适用于如下区域采用:一是在开阔区域之内,对存在这一区域内的独立地物和线状地物等进行直接观测,且观测的精度能控制在厘米级。在具体应用过程中,主要是结合所需测量的地物对其定位点进行确定,并在定位点上进行流动站的安装,当仪器状态稳定之后,将地物属性编码输入之后并保存,这样就能在整理内业时结合属性编码,通过程序将地物针对性地在地形测量图中表示出来;二是在开阔区域之内,对各种地物进行分类之后再针对性地进行测量。例如低矮建筑物的测量,就应加高对中杆,并将天线伸到低矮建筑物的顶部之后直接进行观测。而如果是高大但结构简单的构筑物,则应对辅助点进行观测的方式求得其碎部数据。换言之,就是在对建筑物的四个房角进行观测时,主要是将每个房角的延长线作为辅助观测点,并通过画草图对待测点进行记录,连接的顺序和辅助观测点的序号进行标注,这样就能对四个房角的碎部数据进行内业编辑,若房屋结构不规则,则采用全站仪进行补测。

结束语

综上所述,数字化地形测量工作的开展需要较强的专业技术知识,所以我们在注重GPS RTK技术应用的同时,还应在实际工程中结合实际需要,切实加强现代化、数字化地形测量技术的应用,同时加强有关专业技术的学习,强化经验与教训的总结,才能在今后的工作中不断改进和完善,适应时代发展的需要,提高自身的核心竞争力。

参考文献:

[1]赵庆祥.GPSRTK技术在地形图测绘中的应用[J].煤炭技术.2010(06).

[2]陈文德.GPS(RTK)在数字地形图测绘中的应用[J].技术与市场.2011(09).

[3]刘瑾.GPS RTK技术在数字化地形测量上的应用试验[J].中外企业家.2014(15).

论文作者:吴文根

论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期

论文发表时间:2018/7/20

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