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    浅谈RTK在工程测量中的应用

    2013-12-12 22:28:28 来源: 测绘网 作者:
    聊聊

    摘要:GPS实时动态差分系统是GPS在测量中应用的主要方式,GPSRTK测量技术应用于工程测量可大大提高工作效率和减轻劳动强度,并且大大节约了成本。本人浅谈其在工程测量中的应用。

    关键词:GPSRTK;基准站;移动站;工程测量;应用比较

    前言

    GPS全球定位系统的应用给测绘行业带来了一次技术革命。GPS不仅提高了测量的工作效率,而且改变了测量的作业模式和作业流程,使测量工作更加简便快捷,流程自动化。

    近几年来,GPS定位技术的发展主要集中在实时动态差分测量上。GPSRTKReat-Time Kinematigs)系统是GPS实时动态差分中最先进,精度最高,应用最广泛的差分系统。其实时精密差分定位精度,平面:10mm+2ppm;高程:20mm+2ppm。本人以使用的中海达GPS为例介绍RTK在工程测量中的应用。

    1RTK系统配置

    GPSRTK测量系统是由基准站、移动站和电脑记录手簿组成。

    1.1基准站配置

    基准站包括:GPS基准站接收机、电台、发射天线及电缆、12V电瓶、三脚架及基座组成。

    1.2移动站配置

    移动站设备包括:GPS接收机及一体化接收天线、强制对中测杆、记录于簿等。

    2GPSRTK测量系统

    在应用GPSRTK测量系统时,需做好以下工作:

    a)求解转换参数。求取转换参数是GPSRTK测量中不可缺少的重要环节。GPS测量获得的是WGS84坐标系统中的点位及坐标差,而工程测量中所需的是地方坐标系下的格网坐标,所以这中间就有WGS84坐标到地方格网坐标的转换关系。根据现有已知当地坐标的控制点和利用GPS测量出相关点的对应大地经纬度坐标,求解出当地坐标转换参数。

    b)设置基准站。将GPS双频接收机安放于已知点上,连好电台和发射天线,用手簿启动并输入转换参数。对架设基准站的环境要求是:

    1)高度角在15以上开阔,无遮挡物的地带;

    2)无电磁波干扰,200m范围内没有微波站、雷达站、电信信号发射塔等,50m范围内无高压线;

    3)场地位置比较高。

    c)移动站作业。移动站及接收无线组装好即可工作。

    3RTK同全站仪比较

    在场地比较开阔的地方,GPSRTK系统比全站仪优胜许多,GPSRTK系统和全站仪的优缺点对照见表1

    1   GPSRTK系统全站仪优缺点对照

     

     

     

    GPSRTK

    a、对已知控制点的分布要求比常规测量少

    a、受电磁波干扰

     

    b、与天气无关,不分阴睛天气

    c、密林、建筑物对卫星信号遮挡的地方精度难保障

     

    c、不要求有通视点,只要能接受到差分信号

     

     

    d、作业时间不受限制,日夜均可

     

     

    e、定位速度快、精度高、无需等待

     

     

    f、节省人力、可单人作业

     

     

    g、定位距离远,测线距离不受限制(一般达10km

     

     

    h、一个参考站可有多台移动站作业,流动站不需其准站指挥,单人独自作业

     

    全站仪

    a、不受电磁波干扰

    a、必须通视

     

    b、受障碍物影响小,只要能通视

    b、受测站指挥

     

     

    c受气候影响

     

     

    d、受光线影响夜间或成像不清晰的情况下不能工作

     

     

    e、一个测量系统中需要3-4人方可作业

    4、工程测量中的相关应用比较

    4.1控制测量中的应用

    我们知道,在常规测量中首先进行的工作是整体控制测量,然后再局部加密控制测量。在整体控制时必须考虑后面加密工作的开展,进行局部加密控制时要测量一级导线,然后在此基础上再进行图根控制,要花费很多的人力、物力。而采用GPSRTK系统来进行控制测量,不用进行后面的加密测量工作。在首级控制测量时,无需考虑通视方向点,无需进行更多的加密控制,如测导线测图根点之类的工作,只需将移动站放在所需的控制点上平滑采集5S即可得出坐标。这样,在首级控制选点位时,只需在其实用性及设基准站的安全性方面考虑。可见GPSRTK测量技术应用于控制测量可大大提高工作效率和减轻劳动强度。

    4.2碎部测量中的应用

    常规测量中,碎部测量工作至少需要2人,一人在测站看镜,一人司测尺,司尺人员受测站人员指挥,且受测线长度,通视等条件的限制。

    而采用GPSRTK进行野外碎部点采集时,只需单人操作。移动站利用电脑手薄手动记录。“跑尺”人员知道所测地形,真正做到所测即所看。在通常情况下,有效距离可达10-15km。在采集大范围内碎部点时,可将手动采集改为自动采集,在保证标高不变的情况下,只需移动流动站即可,更加方便快捷。

    4.3施工放样中的应用

    常规仪器进行放样工作时,必须先在室内将所要求放样的元素计算好。到实地放样的工作至少要2人密切配合,司尺人员只能在测站的指挥下,不断地移动,方可完放样工作。

    根据GPSRTK实时定位的特点,可以单人操作并很方便地标出各类直线、曲线或特征点等工作。并且放样速度快、无需指挥,移动站人员根据手薄放样程序。

    4.4断面测量中的应用

    用常规方法在断面测量过程中常常会碰到断面桩无方向点或测量断面需要很多分站才能完成。而利用GPSRTK接收机配合手薄记录、采用RTK技术可实时采集断面的三维坐标数据,可以很好地解决这些问题,无须考虑通视方向和分站测量,而且利用手簿实时显示断面图结果,可以很直观地检查断面状况与实地地形,减少了不少的内业工作量。

    4.5水下测量中的应用

    通常在进行水下测量工作中,至少要2人看水位做验潮工作,而且测水工作还常常受波浪,船型姿态等影响。而采用GPSRTK进行水下地形测量,利用其三维定位速度快、精度高的特点,可以实行无验潮测水,受波浪影响小,既节省人力又提高精度。

    5、结语

    根据上述GPSRTK在工程测量方面的应用特点,可见:

    aGPSRTK技术应用于工程测量可大大提高工作效率和减轻劳动强度。让测量人员从繁重的体力劳动中解放出来省时省力。具有较好的经济效益和社会效益。

    b)在有成片的遮挡物和卫星较少的情况下。     易造成失锁,很难有固定解或解算精度不高;此种情况下可用全站仪配合使用,能很方便解决问题。

    cGPSRTK是一门新兴起的技术,其运用的规范标准还待有关部门制定。

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