摘要:随着我国科学技术的不断提高,高新技术的应用使得很多新的产品被不断的开发出来,作为高科技产品的GPS RTK技术就是在这样的背景下产生的。基于此,本文作者结合自身实践GPS-RTK测量技术的原理及特点等进行说明,并就GPS-RTK测量技术在工程测量中的应用情况进行分析,以供参考。
关键词:GPS-RTK测量技术;测量工程;应用
前言 :GPS-RTK测量技术结合了测量和数据传输的一种定位技术,该技术是由基准站、数据链和流动站上构成部分组成,基准站通过向电台发射卫星数据信息,流动站能够接收到基准站和流动站带来数据信息,并对站点载波相位进行处理。该处理技术具有精确度高、效率高,能够节省时间和人力资源等特点,因此在工程实际测量中得到广泛应用。
1 GPS-RTK测量技术的原理及特点
GPS-RTK技术的基本原理是基于载波相位观测的实时差分GPS技术。该系统主要包括卫星信号接收系统,数据处理和传输系统。首先,基站通过数据发送站发送其观测到的卫星数据和站信息,流动站根据接收的基站的数量校正站的数据,从而获得最准确的定位信息。使用GPS-RTK技术时,先在基准站设置一台接收机,然后设置流动站,流动站可以根据需要使用多台接收机设置多个。流动站和基准站同时接收同一GPS卫星发射的信号,流动站将该站的观测数据与从基站获取的观测数据进行比较,从而得到GPS差分改正后的数值,流动站通过手簿对GPS观测值做精化处理,最后实时解算出最精准的流动站位置坐标。
GPS-RTK测量技术特点:与传统测量技术相比,GPS-RTK技术具有以下特点:
(1)不受季节和条件的限制。传统的测量技术需要考虑实际应用中的季节和时间变化。对于一些能见度低的区域,测量精度会降低,工作效率也会降低。GPS-RTK技术不受季节和观测条件的影响,可以有效地测量面积并确保测量结果的准确性。
(2)定位精度高。与传统的测量技术相比,GPS-RTK技术具有更高的定位精度。它不仅可以有效地定位和测量一些复杂区域,还可以消除障碍物对其的影响,从而实现快速准确的定位,提高了定位精度。
(3)工作效率高。 在测绘工作的开展中,通过GPS-RTK技术的运用能够极大的提高作业效率。这一技术在一般的地形地势下运用,能够通过高质量的RTK设站,实现半径5km测区内测绘工作的一次完成。以传统的测绘测量相比,这一技术的运用能够有效减少控制点的数量和测量仪器的“搬站”次数。在操作的过程中,操作人员在每个放样点上只需停留很短的实践就能完成测量,操作起来非常简单,而且能够达到极高的测量精度,是人工及传统的测量所不能比拟的。
2GPS测量技术的分类
2.1静态相对定位
静态定位是指采用两台以上的设备,利用全球定位系统对测量点的位置信息处理,继而获得测量点的准确空间信息。
2.2动态相对定位技术
动态相对定位技术通过加强对GPS技术的利用实现对物体位置、加速度和速度等参数的或缺,动态相对定位技术需要在测量对象上安装特定的装置来获取信号。
2.3RTK技术
RTK技术是载波相位差分技术的简称,也是目前建设领域中应用最广的GPS相关技术,目前已经在地图测绘、工程点测等领域中得到广泛应用。
3GPS-RTK测量技术在测量工程中的应用
3.1 控制测量
如今,GPS-RTK已被广泛用于建立各种级别和用途的GPS控制网络。与传统测量技术相比,GPS在布设控制网时,测量精度很高。创建点不需要额外的时间,自动化程度也很高。
(1)GPS控制测量的现场工作
因为GPS观测主要基于接收用于定位测量的卫星信号,一般不需要和观测站互相通视。根据控制测量,精度等方面的要求,在全面了解测量区域范围,地理条件以及现有控制点的准确性和分布的条件下,完成GPS点选择和布局。在具体的GPS定位选择工作中,需要注意以下问题:观测站应选择视野较宽的区域,视场中障碍物的高度角不应超过15度;附近不应有强烈反射卫星信号的物体(如大型建筑物等;观测站200米范围内不应有强电磁干扰源(如电视台,广播电台,微波站等),以避免GPS信号的干扰。
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(2)GPS现场观测和数据处理
GPS观测与传统测量技术之间存在很大差异。在GPS控制网络操作中,观察的具体步骤如下:首先,放置天线。天线安装在三脚架上,水平并居中;第二是开机观测,并做好观测记录。GPS有两种记录形式,分别为GPS接收机自动记录并存储,二是GPS测量手簿存储。 GPS数据处理过程较为复杂,处理方式非常多,自动化程度高,可以分成如下几步,数据采集、数据传输、预处理、基线解算等几部分。
3.2数据收集
在建立控制网络之后,可以根据获得的控制点结果完成地形测量,并收集流量站在测量点的流量。外部无线电台与基站的覆盖范围可达10km。在测量原理的条件下,只要流动站处于参考站的辐射范围内,就可以获得可靠的信息并且测量精度高。为了提高测量精度,应在正式测量前校准流动站,确保三维精度测量达到厘米级,RTK根控制可在误差范围内完成。在测量过程中,必须要保证输入转换参数的准确性,点位布设要合理,并控制好几何强度。然后就可以依据测量区域地形特征进行测量。RTK测量精度高,受地形影响小,效率高,成本低。
3.3数字地形图测量
使用GPS-RTK映射,与传统的映射方法相比,所需的控制点数量很少,有效地弥补了传统测量和控制的缺点。只需要获取采集点的坐标数据并将其导入相应的数字软件,就可以生成所需的地形图,并且绘图效率高,即使在比较隐蔽,环境较复杂的区域也可以直接测量。
3.4施工放样测量
传统的施工放样测量是使用全站仪的方法。其必要条件是点间需要通视,受地形地物影响大,效率低。而GPS-RTK不需要点间通视,且系统软件中就含有放样功能,能够完成点、直线等的测量。仅需要将预先设计的各种元素(例如点和线)输入到手册中,就可以自动生成放样点。同时,还能够将里程、偏移距离等各项数据显示出来。
4GPS-RTK测量的控制措施
4.1观测卫星的图形强度要高
GPS-RTK测量后还应该进行坐标的解算,在坐标解算时所参照的卫星数量越多,分布范围越广,测量的准确度越高,同时测量的时间也更短。因此需要不断提高观测图形的强度,才能更好保证测量结果。
4.2作业人员的责任心要强
GPS-RTK测量对于作业人员的专业性要求较高,测量人员的专业水平高低会对测量结果产生直接性的影响。因此在测量时,首先需要将GPS接收机进行对中和整平处理,
防止已知点坐标和坐标参数转换等出现误差,对RTK测量的精度产生影响。同时要求测量人员需要具有较强的责任心,严格按照测量规范来进行操作,降低系统误差。
4.3 GPS-RTK地形图测量技术的检验和复核
为了有效提高测量结果的精准度,需要在测量之前对技术检验的要点和重点进行复核,重点实施以下步骤:第一,为了降低问题的发生率需要对控制点的坐标进行测量,并使用对比法对控制点坐标进行复核,一旦在复核的过程中出现问题需要立即进行修改;第二,为了提高数据的准确性需要采取多种方式进行复核,通选取多个基准点进行重测,提高测量的精确度,如果多次测量的结果趋于一致,可以使用RTK进行测量,如果多次测量的结果出现明显误差,需要对误差产生的原因进行分析,并采取措施加以解决。
结束语
综上所述,GPS-RTK是一种较为成熟的测量技术,能够在测量过程中快速定位躲在区域的坐标,并能够完成放样、点位、测量等相关工作,同时其具有测量效率高、精度高、不受地形限制等特点,因此在工程勘察过程中较为实用。但是在实际测量过程中,测量人员还需要考虑到各个方面因素的影响,不断提高自身的技术水平,及时发现测量过程中存在的问题,采取措施提高测量结果的准确性和可靠性。
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论文作者:汪兆辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/11
标签:测量论文; 技术论文; 流动站论文; 精度论文; 坐标论文; 数据论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第23期论文;