摘要:实践证明,GPS RTK测量技术在水利测绘中的应用,对于减少测绘工作量、保障数据精度和可靠性等方面具有重要意义。为了充分发挥其作用,本文概述了GPS RTK测量技术,阐述了GPS RTK测量技术应用的主要特征及其优势,对GPS RTK测量技术应用存在的问题及其质量控制进行了分析,并对GPS RTK测量技术在水利测绘中的具体应用进行了探讨。
关键词:GPS RTK测量技术;问题;质量控制;水利测绘
一、GPS RTK测量技术的概述
GPS RTK测量技术与传统测量方法和GPS的一般测量所不同的是,其可以达到极具专业水准的精确测量数据。在水利工程建设中,GPS RTK系统的使用能够对测绘点所在位置进行准确定位,且误差极小,测量数据可靠度高。研究表明,只有GPS在进行定位时,往往容易受到多种因素的影响,静态测量方式主要用于长线带状或大的测区控制测量用,虽然操作麻烦,但精准度也高,就是效率有点低。GPS RTK定位系统进行测绘工作时,以GPS技术为基础,结合动态测量RTK技术,实现了将GPS测量技术与数据传输技术结合的理念。其中RTK技术的作用通过以下形式表现:RTK技术的运用通过GPS接收机对GPS卫星采集到的数据进行记录,包括达标卫星个数及PDOP值等信息,接着GPS接收机能够将搜集到的信息和数据进行准确计算和处理,最后便得到准确性较高的测量数据。GPS RTK定位系统包括地面控制系统、卫星接收设备以及空间卫星群等部分。
二、GPS RTK测量技术应用的主要特征及其优势
1、GPS RTK测量技术具有的特征:GPS RTK测量技术具有如下特点:1)定位精度高,数据可靠。GPS RTK系统的采用集合了全球定位系统技术及动态测量技术,可以实现位置精准定位,数据传递误差小。甚至在一定范围内,其平面和高程测量精准度达到厘米级。2)集成化程度高,自动化功能强:工程实践表明,RTK技术可以完成多种内、外测绘工作,流动站也可以通过相应软件完成多种测绘工作,大大较少了工作人员强度,减少了误差。3)工作效率高:GPS RTK测量通常只需一个工作人员操作移动站即可完成半径为四千米的观测区,加快了作业速度,提高了效率。4)对作业环境要求低,可实现全天候:RTK独特的技术优势使得测绘工作受气候条件、季节、可见度等因素的影响较小。尤其是在地形复杂、障碍物较多的特殊环境下,GPS RTK测量技术依然可以做到游刃有余,这是传统测量方法所不能相提并论的。这种几乎不受限制的测量技术也使得该系统能轻易实现全天候、高精度作业。
2、GPS RTK测量技术应用的优势。GPS RTK测量技术结合了GPS全球定位系统及动态RTK技术,GPS RTK在水利测绘中的优势可以通过GPS技术和RTK技术长处分别阐述。GPS在水利测绘工作中的运用,能够在很大程度上避免测量站间因通视度不高带来的困扰。全球定位系统的应用能够确保工程施工作业按照图纸要求严格进行,较传统施工方式而言,提高了施工效率,缩短了施工周期。另一方面,通过GPS测量技术观测,还具有设备操作简单、自动化程度高、观测时间短等优势。RTK技术在水利测绘工作中的优势主要体现在以下方面:1)不同测量站之间观测数据独立,不会产生误差积累。2)RTK技术具有全天候的特点,能做到对数据的实时处理。此外,RTK测量技术所具有的专业测绘软件能够快速生成电子地图,并参照得出数据,开展施工工作。3)工程测量精度的提高:RTK技术的使用能够做到快速定位目标点和坐标,并进行准确测定。与传统测量方式相比,大大较少了不必要的测量工作,减轻工作量的同时还保证了测量精度的准确。4)测量结果的快速性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具有时效性的测量是RTK的又一重要优势,它可以实时跟进数据并得到精准的三维坐标。RTK高效的自动化程度,可以极大的减轻测量人员的办公强度。
三、GPS RTK测量技术应用存在的问题及其质量控制
GPS RTK测量技术应用存在的问题及其质量控制主要表现为:1)GPS RTK测量技术应用问题分析。上述GPS RTK测量技术的优势诸多,但GPS RTK测量技术的应用仍然受到众限制,主要存在以下问题:第一、受卫星状况限制:在高山峡谷、高楼密集地区,卫星信号容易被阻挡,产生假定位现象。第二、数据链传输的局限性:无线电信号的传输受环境影响因素较大,各种干扰信号源的新宿都会在一定程度上影响到数据链的传输,影响到测量的精准度。2)GPS RTK测量技术应用的质量控制。为保证测量的精准性,对测量工作进行测量质量控制是必要的。可以通过以下方式实现:第一、电台频率控制:电台频率的稳定是保证测量精度的关键,在存在干扰或数据传输不稳定区域可采取选择多种电台进行传输,以保证传输质量。第二、对点进行校正:在完成初始化工作后,重测周围测过的点,将两次测量数据进行对比。只有在数据误差在允许范围内才可进行下一步测量。
四、GPS RTK测量技术在水利测绘中的具体应用分析
结合某水库工程为例对GPS RTK测量技术在水利测绘中的应用进行探讨
1某水库增容工程的概况。某水库是上世纪兴建的一座大(Ⅱ)型水库。总库容水库控制流域面积444平方千米,总库容2.21亿立方米,兴利库容1.12亿立方米,死库容280万立方米。某水库增容工程建设中的测量工作主要包括库区地形图、大坝观测工程、库内护岸工程、环库路工程、库区浸没影响处理等。水库地理位置环境条件复杂,通视条件差。为确保测量精度,减少测绘工作人员劳动量,最终采用GPS RTK测量技术完成该项目测绘工作。
2、GPS RTK测量技术在水利测绘中的具体应用分析。主要表现为:1)全面准确收集现场资料,获取控制点。包括控制点的坐标、坐标系、等级等。2)求测区坐标转换参数:即通过相应方法将观测坐标转换为工程施工自定义坐标。通常选用高斯平面投影法,当测定区域内存在国家坐标系的点时,可以直接选用,但参数的设置要和原来的坐标系统的一致,主要看是哪个坐标系统的,譬如是国家80系统的、54坐标系统的及2000坐标系统下的一定要搞清楚;再者看测区在本系统下的中央子午线经度的设置一定要准确合理,进行采集点位的时候最少应该是两个点位以上(含两个),能达到三个以上点位的最好,这样设置计算的参数才能和原来提供的已知坐标系统一致。自定义坐标系的采用可以选择某一投影面,对中央子午面、投影椭球高进行再定义,并现场测定基线长度,计算基线端点平面坐标,最后利用随机软件求解。3)合理选择基准站位置。GPS RTK测量系统具有很高的灵敏度,基准站可以架设在任意点上。本工程中将基准点选在了库区山头上,通过提高急转站天线的高度实现通讯顺畅。对于渠道的测量,依据流动站和基准站的位置相应移动基准站位置。4)测前质量检查。该工程测量过程中采取了已致电检核比较法和重测比较法两种方法进行检核,以保证精确度。5)数据转换。将采集到的数据进行转换,得到可存储的文件格式如DAT文件数据格式、RTK文件数据格式,以便后期数据的查看与修改。
结束语
综上所述,水利工程一般建于偏远山区,其中的水利测绘工作是水利工程建设的关键环节,而偏远地区环境条件恶劣,测量和施工都存在许多困难。GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,其特点是全天候、连续性和全球性。在水利水电工程建设中,随着GPS技术的发展,动态测量技术(RTK)日益兴起。GPS RTK定位系统结合了GPS定位功能及动态测量技术,具有操作简单、使用方便、精准度高等优点,在偏远地区的水利测绘工作中得到了广泛应用。
参考文献:
[1]吴照辉等.GPS RTK技术在水利测绘中的应用[J].建材与装饰,2017(06)
论文作者:田志刚
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/29
标签:测量论文; 技术论文; 坐标论文; 数据论文; 水利论文; 工作论文; 工程论文; 《防护工程》2017年第25期论文;