城市地形图工程测量中GPS-RTK技术的应用论文_吕根

城市地形图工程测量中GPS-RTK技术的应用论文_吕根

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摘要:随着全球定位系统技术的不断快速发展,在城市地形图测量工作中往往会受到作业条件以及横向通视的限制,致使测量工作的效率极其低下且作业强度也在不断变大,最为重要的是测量的精准度也受到了影响,而为了更好的提高其精准度GPS-RTK技术便应运而生,这种技术的出现不但符合当地潮流发展的需要而且还很好的解决了精准度的问题。本文主要从GPS-RTP技术的概述、城市地形图测量中GPS-RTK技术的具体应用以及应该注意的一些问题等方面进行了重点阐述。

关键词:地形图;测量;GPS-RTK技术

引言

随着科学技术的不断发展,公路工程测量技术也已经开始遍布在各行各业当中。不过在使用G技术在公路地形图测绘中时,要对其公路地形图测绘的优缺点进行相应的分析,并考虑其中的合理或者不合理之处,制定最合理的方案。

1 GPS-RTK技术的特点

1.1 GPS-RTK概述

GPS技术主要是利用卫星在全球范围内进行定位、导航的信息技术系统,这项技术被广泛应用到军事、京珠工程、航海等利于中,经常与RS、GI技术一起使用,被称为3S技术,这样可以进行有效的信息采集、信息数据的处理、传播的一体化信息管理系统。在进行GPS使用的过程中,经常需要进行静态或者是动态的地域测量,在测量的过程中,非常容易出现各种各样的问题,但是在测量的过程中,使用载波相位动态实时差分技术,能够有效地将野外测绘工作的精确度提升到厘米的级别,这是GPS技术使用的过程中的里程碑。在对高精度的地籍地形进行测绘的过程中,必须要使载波相位的观测数据,RTK观测技术能够有效地实现在载波相位观测数值的实时定位,为使用者提供测绘目标的三维动态模型,并且测绘所得到的数据确度极高。在使用RTK技术进行测绘的过程中,主要使用的是基准站、流动站等这些站点。基准站主要是对测绘目标的基础信息进行采集,再通过数据链条将测绘到的信息传递到流动站,流动站在接受到基础测绘数据之后,在使GPS对目标进行观测,并且在系统的内部对形成的差分观测值进行实时的处理,精准的计算出测绘目标的定位数据。

1.2 GPS-RTK 测量技术的优势

GPS-RTK 测量技术与传统的测量工具相比,具有如下优点:①作业效率高。在一般情况下,高质量的 GPS-RTK 设立观测站一次就可以完成 4~5km 半径测区的观测任务,这种方式比使用经纬仪、水准仪、钢尺来进行观测可以省去大量的搬站工作,这就可以大幅度提高工作效率,降低工人劳动强度和工人使用量。②确定点位的准确度较高,在测量过程中只要满足 RTK 的基本工作条件,在 4-5km 的作业半径范围内,RTK 在测量高程的精度都能够达到满足测量要求,即厘米级别。③能在环境条件差的条件下进行测量。在传统的测量中,比如控制测量,在选择控制点的时候就有一个要求就是相邻两点间要求相互通视,而RTK 技术则可以不受此限制,该技术只要场地能够满足“电磁波通视”就可以观测,因此 RTK 技术受环境、地形等的影响和限制就较小。此外,该技术还具有数据安全可靠,没有传统观测时会积累误差等的优势。

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2 城市地形图测量中GPS- RTK技术的具体应用

2.1 测量前准备工作

在对项目进行测量前应先实际进行勘测并且还需准备好比例尺、地形图等工具,其具体的工作内容如下:对工程项目命名;在已有坐标的转变参数资料的前提下,应用手薄进行相应的记载、假如没有这些资料的前提下,应对测量位置已有的操控点数据进行收集,并尽可能的将操控点均匀的分布在测量位置的范围内,这样以来便可确保测量位置的一方不会向另一方长距离的外推。除此之外,还要确保操控点的安全地点、四周环境状况处于可控范围之内并使其能够满足GPS操作标准的要求。

2.2 基准站

在对大比例尺地形图进行测量的过程中,首先需要选择视线较为广宽的地区,这样的地区有利于进行地形进行测绘,这样能够有效地利用高功率的发射器与高压线,使其之间的距离变大。将基准点的位置设置在较高的位置,可以有效的增加电台的辐射半径,同时可以将观测点设置到距离基准站点较远的地方,这样做是为了能有效地帮助设备仪器的正常使用与保护,方便基准站点能够及时的接受数据信息,如果已经有效的完成检查与核对工作,就需要进行下一步的碎步测量。在进行测量的过程中,要保证近距离的基准点能够有效地工作。使用GPSRTK 技术的碎步测量方法对其他的流动站点按照指定的路线进行测量数据的收集,在数据收集的过程中,需要实时的记录测量物品的特征与属性,或者将其信息的准确位置标记在电子接收器上,将其作为室内制图精确材料。在完成数据收集之后,根据不同流动站点储存的碎步坐标数据输入到计算机中,然后把相应的接收机型号与计算机采用的专业传输线路进行连接,并且对数据进行下载与传送软件,将测量到的数据储存到目录当中,最后在对地形图进行编辑,将测量的新数据与已经具备的数据进行比较,如果这两者可以得到有效的重合,就可以使用仪器将地形图进行打印出来,进行实地的勘查。

2.3 获取测量位置的转变参数

城市地形图的测量工作是基于位置独立坐标系的基础下进行的有效开展,所以在测量的过程中势必会牵扯上位置独立坐标系、WGS~84坐标之间的转换加之RTK技术在测量时需要获得实时的位置坐标,因此独立坐标系、WGS~84坐标在转换的过程中也会直接影响着 RTK 技术的测量,为此在此过程中需严格按照工作流程以及要求以便获得更为精准的位置转变参数。其获取位置转变参数的具体步骤如下:首先利用GPS静态模式,并且在所测量的范围之内布置好 GPS 操控点,其次再收集好位置独立坐标和WGS~84坐标的参数,同时还要借助相同位置的两个坐标,从而计算出转变参数。需要注意的是,在布置操控点时所安置的点不能低于4个,其主要作用是为了确保转变参数的正确性以此来增强转变参数的适用性。

3 RTK技术应用于城市地形图工程测量中应当注意的问题

(1)动态站作为信号接受设备,为了能够更好的提高期数据的准确性以及稳固性,应当使用附有支架的对中杆,从而提高了动态站天线的稳固性并进一步的降低了测量的误差。(2)由于受到同频率信号的干扰,所以在进行 RTK 操作的过程中信息链也会发生一定的变动。此时则需要相关的操作人员重新更换电台的接受和发射频率。除此之外,在应用GPS-RTK的过程中还会出现其他的问题,例如在建筑群体比较密集的区域则不易使用RTK技术应改用传统的技术进行测量。

结束语

综上所述,在城市地形图工程测量中GPS-RTK技术为此提供了强有力的支撑,所以为了能够更好的提高数据的准确度应做好以下几项工作:获取有效的测量区域转变参数、测量前准备工作、合理安排基准站位置、对进行RTK测量测量操作等相关工作,相信从以上方面加以完善GPS-RTK技术在城市地形图工程测量中的应用将变得更加科学合理,并为我国的城市地形图测量工作奠定了基础。。

参考文献:

[1] 魏浩然,熊向欣.基于RTK技术的水利工程测量应用与研究[J].建材与装饰,2017(11):204~205.

[2] 夏懿琳.浅谈GPSRTK 在城镇地籍测量中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013(10):256-257.

[3] 贾勇杰,裘松立.浅谈GPS-RTK测量技术在公路工程中的运用[J].科技资讯,2017,15(22):68-70.

论文作者:吕根

论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期

论文发表时间:2018/6/4

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