GPS-RTK在市政工程测量中的有效运用论文_温涛涛,林安枫

GPS-RTK在市政工程测量中的有效运用论文_温涛涛,林安枫

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摘要:随着城市建设进程的加快,市政工程测量对技术的要求越来越高,GPS技术与过去相比也有了非常大的进步。在市政工程测量中,GPS是测量的主要工具之一,几年来一种新型的GPS测量技术被广泛应用到市政工测量中,这就是Real Time Kinematic 技术,也成为RTK衬时动态差分法。RTK技术具有精度高、动态性好的特点,而且RTK技术的测量精度目前已可达到厘米级,对市政工程测量具有重大意义。本文主要对RTK技术在市政工程测量中的优势、不足及应用进行分析。

关键词:RTK;市政工程测量;优势及应用

一、GPS-RTK在市政工程测量中运用的优势

GPS-RTK技术主要有着以下优势:

(一)高精度定位。RTK技术定位精度高,使测量所得出的数据能够得到有效保障,除此之外,RTK技术还能够实现无误差积累,对测量数据的安全性提供了支撑。在市政工程施工作业范围内,只要能够满足RTK 工作的基本条件,RTK测量所得出的平面和高程,在精确度上都可达到厘米级,这是传统测量技术无法实现的。

(二)作业效率高。传统技术在工作效率方面与RTK技术相比有着巨大的差距。传统测量技术在市政工程中测量时,需要布置大量控制点,大量测量人员携带测量仪器进行多次辗转测量,造成了大量人力物力的浪费,而且精确度无法得到保证,容易出现误差积累。而RTK测量技术,对于大多数市政工程,可一次性测量半径为四千米的区域,测量的效率主要以电磁波传播的效率为主,通常情况下,电磁波几秒中即可获得控制点坐标,这不但提高了工作效率,而且降低了测量所花费的人力、物力,降低了市政工程建设的成本。由于RTK技术的高精度定位系统,无误差积累,还可以避免传统测量中时常出现的返工现象。

(三)作业要求低。工作要求高受地形及周围环境影响大,一直是市政工程测量所面临的难题。RTK技术对作业要求较低,受周围环境影响较小,不受周围建筑物以及车辆、人流的影响,在通视性方面只需满足最基本的电磁波通视即可,对传统测量技术中的俩点同时并无要求,所以运用RTK技术能够对市政工程规模小、分散度搞难以进行测量的难题进行有效解决。

(四)操作简便。传统测量中需要在控制点进行调试,仪器满足测量条件时方可进行测量,而RTK技术只需在设站时进行简单的调试,便可边走边测,到达动态精确测量,能够方便快捷的向计算机及其他设备传递实时数据,具有强大的储存、处理、转换和输出数据能力。

(五)自动化程度高。RTK采用内装式软件控制系统,能够在系统内部自动进行测绘,有效的减少了由于人为操作不当仪器的误差,能够在高精度的情况下实现多种测绘功能。

二、GPS-RTK技术在市政工程测量中的应用

GPSRTK技术近年来实现了快速的发展和进步,使得当前市政工程测量的方式方法不断丰富和完善,首先,从实时定位的角度出发,应用GPSRTK技术后,整个测量过程不用太多的测量人员,而且实际操作也非常的简单,各种定位要求也非常低,关键是在测量中,所选取的每一个定位点,都是独立的,定位点之间不像传统的测量一样会相互影响,因此,实际的测量结果准确性也有了前所未有的提高。其次,GPSRTK技术在实际的测量应用过程中,不会受到天气变化、地理位置、地形特点等因素的影响,在测量登记的过程中所布设的控制网点也变得更加方便快捷,合理控制的范围增加、观测的时间变短,操作变得更加的方便灵活,大量的实践证明,应用这种技术的测量准确性比以往的测量方法大约提高了3-4倍左右。在实际测量中,这种方法不仅提高了测量的工作效率,而且还很好的减少了在整个测量登记过程中所使用的工作人员的实际数量,准确性提高了,手续的各种矛盾纠纷自然也就减少了不少。尤其是GPSRTK技术可以快速获得一个点的三维坐标,随着GPS定位技术的不断发展和更新,实施的自动化程度高,为快速获得市政工程的的利用数据,实现信息数字化打下了坚实的基础。

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(一)RTK在地形测量的应用

由于RTK测量能够显示市政工程当前位置的三维坐标,所以如果市政工程工作范围内卫星讯号良好,也可运用RTK对地形地物进行测量,并对地形地物的特征值进行记录编号,内业运用数字化成图软件。在应用RTK进行测量时,对于独立的地物测量编号应尽可能的连续,测量的数量要达标。

(二)RTK在控制测量的应用

RTK测量从理论上来说对I级导线点点位的误差是完全满足测量规范要求的。例如,在市政工程的道路放桩进行测量时,采用一点法对在基站范围一千米到六千米的四等GPS控制点进行测量校核,经过分析,校核结果中最大的高程差值为四点二厘米,平面坐标最大差值分量为二点九厘米,这样的误差是完全满足测量规范中对四级GPS控制点测量精度要求的。在应用这种技术的时候,合理的基准站是非常有必要的,这样能使得测量距离控制在最科学的范围之内,防止距离过大出现偏差现象。某一市政工程中由于施工要求,需要运用RTK测量绘制一比一千的数字地形图,工程的施工范围长和宽分别为七点二千米和零点六五千米,在整个工程范围内采用双频GPS接收机进行均匀测量。此次测量共测得五个四等的GPS点和二十一个一级的GPS点,同时双频GPS接收机联测了四等水准高程。将基站设在市政工程测区的中间位置,采用GPS控制点联测法均匀的对部分控制点进行检测校核,以检验测量系统的精度是否符合要求。校核发现X坐标和Y坐标的误差分别为二点八厘米和二点四厘米,而高程的坐标误差为四点六厘米,校核误差满足I级导线对测量精度的要求。由于GPS-RTK测量技术在我国还处于初级阶段,对于GPS测量数据的采集方法、数量等还缺少相应的明确规范,所以在运用GPS-RTK进行测量时,还需要采用有效的手段对部位关键部位的控制点进行校核检验,以提高测量数据的可靠性。在实际测量的时候最好还是选在开阔空旷的视野中,保障测量的视野范围内没有较大的障碍物,点位附近不存在强烈干扰GPSRTK技术实施的干扰源或者强烈反射卫星信号的物体,这样能把GPSRTK技术的效果发挥到最好。

(三)GPS-RTK测量技术在市政工程运用中的不足之处

GPS-RTK测量技术在市政工程测量中有着许多优势,但是同时由于对卫星系统的依赖较大也存在着一些不足。一 受卫星状况限制。当卫星系统运行至某一位置时,地球上其他区域的卫星信号可能会受到干扰,此时测量所得的数据为假值,使测量结果出现较大的误差。二 受天空环境影响。GPS-RTK测量还受天空环境的影响,例如在中午时,测量受电离层的影响会比其他时间大,此时不容易接受到五颗卫星,从而增加了测量初始化的时间,当天空电离层影响严重时,甚至不能初始化,增加了测量所需的时间。三 初始化频繁。由于小规模市政工程的改造和完善经常行处于高楼密集的城市地带,因此在运用GPS进行测量时,GPS卫星信号容易受到一定干扰,出现失锁现象,所以需要对RTK进行初始化后方可重新开始进行测量,频繁的初始化必然会使测量时间增长,增加出现误差的可能性。

结语:

综上所述,GPS-RTK技术在市政工程测量中与传统测量技术相比有着巨大的优势,极大的提高了测量的精确度和工作的效率,是市政工程测量技术发展的一次巨大飞跃。但是由于技术发展还不完善,因此在实际市政工程测量运用中还存在着一些问题,我们要正视问题,一方面要积极推广RTK技术在市政工程测量中的应用,另一方面在实际测量中我们要善于发现问题、解决问题,克服RTK测量技术的不足之处,实现高效、准确的测量,加快我国城市化进程,为人们提供更好的生活环境。

参考文献:

[1]唐荣耀.浅谈GPS RTK定位技术在市政工程测量中的应用[J].山东工业技术,2015(05):110.

[2]薛世新.GPS-RTK技术在市政管线工程测量中的应用研究[J].科技创新导报,2010(28):105.

[3]白纪武.浅谈RTK在市政道路工程测量中的应用[J].山西科技,2008(06):145-146.

论文作者:温涛涛,林安枫

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/23

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