GPS-RTK在地形测量中的应用与优劣探究论文_童庆

GPS-RTK在地形测量中的应用与优劣探究论文_童庆

宜宾纵城地籍勘测咨询有限责任公司 四川宜宾 644000

摘要:GPS技术的广泛应用推动了测绘技术进步,特别是在定位与测量方面。GPS-RTK技术是GPS主要组成要素,在地形测量方面占据较大优势,有助于测量效果提升并确保测量准确性,保证地形测量工作的顺利开展。与此同时,GPS-RTK技术也存在诸多不足,有待进一步完善,还需立足于对测量区域的了解、搜集测量信息材料、优化碎部测量与GPS-RTK信息下载等多方面。

关键词:GPS-RTK技术;地形测量;应用方法;优劣势

现如今,GPS-RTK技术在地形测量中得到了广泛应用,有着重要意义。GPS-RTK技术的应用有助于测量控制、提高测量效果,准确定位。但是,想要使GPS-RTK技术有效的应用到地形测量工作中还需要对RTK技术原理、发展、问题有详细的分析,才能为地形测量提供便捷条件。因此,怎样有效的把RTK技术应用到地形测量,值得进一步研究。

一、RTK技术概述及原理

RTK技术指的是载波相位差分技术,是一种动态测量技术,测量时把相位测量和信息技术融合,结合载波相位展开差分GPS测量,是GPS技术主要形式。RTK在地形测量中利用基准站接收机、数据链、流动站达到测量,人力投入少且测量快速,只需将测量的地形特征录入计算机即可绘图编制形成完整的地形图信息。RTK技术系统配置是由流动站接收机、基准站、数据链组成,其原理为:基准站把检测的载波相位参数、伪距参数、坐标参数通过无线电输送到流动站[1]。随后,流动站进行参数差分优化,确定基准站与流动站坐标差。参数转为流动站平面坐标与高程,这也是RTK技术定位过程,其测量精准度可以达到厘米级。RTK技术作业形式可以分为电台模式、网络模式、CORS模式。电台模式指的是利用UHF无线电台将基准站差分信号输送至流动站,搜集流动站坐标参数。这种作业模式具有作业简便、初始化迅速的优势,不过在偏远山区接收信号较差,容易受到影响。网络模式指的是通过GSM、GPRS、CDMA网络取缔电台作业模式,准确的计算流动站坐标。在实际测量过程中基准站输送参数范围广,将会产生网络流量费用。CORS作业形式:把初始参数输送到控制中心,再结合流动站位置选取固定基准站,经过优化把差分信息发送至流动站。这种作业形式不会受到空间制约,并且不用安装基准站与校正。不过,因为缺少详细的气象资料,借助标准大气对流层模型容易影响校正准确性。

二、GPS-RTK技术在地形测量应用的优势

第一,定位精准且高效。设备在14km内的作业范围都可以应用GPS-RTK技术,测量准确性在厘米级,能够直接搜集碎部点。第二,精准定位设备坐标。地形测量时若设备参数准确并稳定运行,即可精准的得出显示设备坐标。随后,工作人员根据显示的坐标确定物体方向、距离,有助于工作效率的提高。第三,操作简便,应用便利。科学技术的进步使GPS接收设备逐渐成熟,自动化程度不断提升,并且逐渐趋于简单化,体积缩小、重量不断减轻,为测量工作提供了极大的便利条件。此外,数据输送、储存、转换也有了明显变化,融入计算机技术实现了测量设备的科学化、技术化,便于野外测量工作的顺利开展,提升测量效果。第四,提前输入测量点坐标便于导航放样应用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设备根据测线设计计划将放样的坐标与参数录入GPS动态测量流动站内,再以导航形式展开科学指导,便于工作人员精准的确定放样点;结合设备显示的信息确定放样距离、时间[2]。此外,还能够提前感知前进位置与速度,防止疏漏,确保线路整体性。

三、GPS-RTK在地形测量中的不足与优化方法

(一)GPS-RTK在地形测量中存在的不足

第一,受反射物制约出现多路径效应。如果测量范围存在较多水域,GPS卫星信号利用水面反射,GPS接收天线对收到的信号传导接收机可能使GPS测量准确性受到制约,产生测量偏差。静态测量时,出现的偏差可利用一些方法补充;但动态测量时想要弥补偏差则存在较大难度。第二,电磁场制约。电磁场的存在对GPS信号有较大影响导致测量偏差,并且不管在静态或是动态测量想要弥补都具有较大难度。静态测量时可以规避电磁场制约,动态测量时由于放样点存在客观性约束无法规避磁场。如果放样点发生异常,工作人员应立即实施常规检测方案[3]。第三,遮挡物影响测量。GPS动态测量接收卫星信号与参考站信号,卫星信号的有效接收要求天空广阔,具备良好的视野。而参考站接收信号则需要测量点和参考站没有遮挡物影响,因而在测量过程中遇到农村、森林、山林会增加测量难度。

(二)GPS-RTK在地形测量中的优化方法

首先,工作人员做到对测量区域有详细的了解,搜集测量信息材料,编制基准点布控计划、检查设备状态,如:电池、储存容量等。其次,优化碎部测量与GPS-RTK信息下载。基准站建设结束后,安排一名工作人员在地形面测量,简单的操作设备即可把测量参数及地面特征录入设备内。随后,计算机快速计算出相应参数。GPS-RTK技术不受空间限制,碎步测量是结合地物特征放置流动装置,碎步时间约5s。野外作业时可以结合现场作业要求制定初步方案,标注地物点,为今后测量提供依据。结束测量工作后将搜集的信息转为内部作业信息,GPS-RTK坐标信息应与展点信息统一[4]。

结语

综合分析,GPS-RTK技术在地形测量中占据较大优势,有效解决了传统地形测量作业困难、工作效率低的问题,节约较多人力物力。不过,GPS-RTK技术在实际应用时也暴露出一些不足,还需要工作人员结合设备性能与设置控制点的处理方法解决存在的问题,确保GPS-RTK发挥测量作用,提高测量效果与工作效率。减轻工作人员任务量。

参考文献

[1]李海福,李生.大比例尺地形测量中GPS RTK技术的运用[J].科技风,2018(15).

[2]韩柳,万亿.GPS-RTK常用模式在地形测量中的应用及分析[J].地下水,2018(01).

[3]万祖海,张海燕.有关GPS RTK与全站仪在地形测量中的使用研究[J].科学技术创新,2017(35).

[4]姜信东.GPS RTK无验潮水下地形测量的应用[J].西部探矿工程,2017(11).

论文作者:童庆

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/23

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