摘要:全球定位系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱GPS)的采用使得近代測(cè)繪技術(shù)有了革命性的進(jìn)步,尤其是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(簡(jiǎn)稱RTK)技術(shù)的誕生絕對(duì)地改變了傳統(tǒng)測(cè)繪作業(yè)的模式。GPS—RTK憑借著兩者的完美搭配、簡(jiǎn)單高效的特點(diǎn)被廣泛地用于多個(gè)方面的測(cè)量工作,并且迅速得到普及和發(fā)展,此外文章中總結(jié)出使用GPS—RTK的注意事項(xiàng),點(diǎn)明其技術(shù)的四大優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞:GPS-RTK;工程測(cè)量;應(yīng)用分析
中圖分類號(hào):P22 :A 文章編號(hào):1672-3791(2011)04(a)-0000-01
1 GPS—RTK的作業(yè)原理
在GPS靜態(tài)測(cè)量中各測(cè)站之間不進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù),各種數(shù)據(jù)都是在事后進(jìn)行的差分處理,所以無法實(shí)時(shí)得到測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)值。RTK技術(shù)以載波相位是為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分測(cè)量,其作業(yè)原理是在基準(zhǔn)站安置一臺(tái)GPS接收機(jī),并在基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)上連接發(fā)射電臺(tái),實(shí)時(shí)地向流動(dòng)站發(fā)送觀測(cè)信息和基準(zhǔn)站位置信息。在用戶站GPS接收機(jī)實(shí)時(shí)觀測(cè)4顆以上的衛(wèi)星,同時(shí)接受從基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)送來的基準(zhǔn)站信息,并實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理,解算整周未知數(shù)和用戶站的未知數(shù)據(jù)以及其精度。
2 GPS—RTK技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1 GPS—RTK用于地形測(cè)量
地形測(cè)量中主要是利用靜態(tài)測(cè)量來完成控制測(cè)量,再用RTK完成碎步測(cè)量。使用RTK技術(shù),只需一個(gè)人背負(fù)儀器在要測(cè)的地形碎部點(diǎn)呆上一下,同時(shí)輸入特征編碼,通過手簿便可實(shí)時(shí)知道點(diǎn)位精度,把一個(gè)區(qū)域測(cè)量完成后用專業(yè)軟件接口就可輸出所需要的地形圖,RTK技術(shù)一人就能操作,大幅度提高了工作效率。
2.2 GPS—RTK用于地籍和房產(chǎn)測(cè)量
地籍測(cè)量是獲取和表述地籍管理信息的重要方法,而房地產(chǎn)測(cè)量主要是采集和表述房屋或其用地的有關(guān)信息。RTK技術(shù)可以用來測(cè)量每一宗土地的全界址點(diǎn)及測(cè)繪地籍圖,能夠?qū)崟r(shí)測(cè)繪有關(guān)界址點(diǎn)的位置并且達(dá)到厘米級(jí)的精度,將測(cè)量數(shù)據(jù)處理后便可得到及時(shí)準(zhǔn)確的地籍圖和房產(chǎn)圖。RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)地測(cè)定界樁位置,確定土地使用界限范圍,計(jì)算用地面積,使得地籍測(cè)量工作變得更為輕松。采用GPS—RTK進(jìn)行地籍、房地產(chǎn)等測(cè)量工作,不受客觀條件的制約,布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn)也相當(dāng)快捷、控制范圍大、觀測(cè)時(shí)間短,節(jié)省了人員成本和時(shí)間。
2.3 GPS—RTK用于公路勘測(cè)
在道路勘測(cè)方面,GPS—RTK主要應(yīng)用在采集數(shù)字地面模型的數(shù)據(jù)、加密控制點(diǎn)、中線放樣、測(cè)量縱斷面等方面。因?yàn)槠涠ㄎ痪瓤傻嚼迕准?jí),所以能夠用于加密線路控制網(wǎng)。采用GPS—RTK進(jìn)行中線放樣時(shí),只需將中樁點(diǎn)坐標(biāo)輸入GPS電子手簿,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)定位出其放樣點(diǎn)位??v段放樣時(shí),把需要放樣的數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中,隨后產(chǎn)生一個(gè)施工測(cè)設(shè)放樣點(diǎn)文件;橫斷放樣時(shí),先確定橫斷面形式,然后把橫斷面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中,隨后生成一個(gè)施工測(cè)設(shè)放樣點(diǎn)文件,之后就可以前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行放樣測(cè)設(shè)了。
2.4 GPS—RTK用于礦山測(cè)量
在礦區(qū)地形圖的測(cè)繪、地面控制測(cè)量、礦井的聯(lián)系測(cè)量、礦區(qū)建設(shè)、巖層與地表變形觀測(cè)等諸多測(cè)量工作中,GPS—RTK被全面充分利用。礦區(qū)主要分布在我國(guó)山區(qū)和丘陵區(qū),為了使得待測(cè)工程設(shè)施保持在測(cè)量控制點(diǎn)的工作范圍內(nèi),需要將控制點(diǎn)進(jìn)行加密工作。首先選擇較高精度的控制點(diǎn)定為基準(zhǔn)站,用RTK靜態(tài)測(cè)量的方法,對(duì)需要加密的控制點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)定位,然后在加密控制點(diǎn)所覆蓋的作業(yè)范圍內(nèi)進(jìn)行地面設(shè)施測(cè)量。對(duì)于在復(fù)雜地形的礦區(qū),利用RTK進(jìn)行地形的碎部測(cè)量,采集的地形點(diǎn)坐標(biāo)經(jīng)過處理可快速數(shù)字化為圖。在地表變形觀測(cè)中能用RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量采集深陷地坐標(biāo),經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理成圖后自動(dòng)計(jì)算出沉陷地的面積。
2.5 GPS—RTK用于水下地形測(cè)量
對(duì)于水下地形測(cè)量,GPS—RTK結(jié)合數(shù)字測(cè)深儀進(jìn)行測(cè)量,即用GPS—RTK獲得測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo),數(shù)字測(cè)深儀獲得水深值,然后通過軟件的實(shí)時(shí)同步的記錄點(diǎn)位坐標(biāo)和水深值,最后根據(jù)實(shí)測(cè)值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和地形圖的繪制。GPS—RTK革命了傳統(tǒng)水下地形的測(cè)量方法,不僅減少外界因素的很多干擾,而且降低采集數(shù)據(jù)的勞動(dòng)強(qiáng)度、成本,最重要的是提高了測(cè)量點(diǎn)位的精度。
3 GPS—RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的注意事項(xiàng)
經(jīng)過GPS—RTK的五種測(cè)量應(yīng)用分析,我們發(fā)現(xiàn)了工程測(cè)量中需要注意的問題:
?。?)基準(zhǔn)站一般選在測(cè)量區(qū)域內(nèi)中央并且地勢(shì)比較高的地方,周圍布能有大面積的水源、高大植物、建筑物或者電磁干擾源。
(2)電臺(tái)不宜放在離GPS接收機(jī)近的地方,否則會(huì)造成兩種信號(hào)的干擾現(xiàn)象,影響測(cè)量準(zhǔn)確度。而且電臺(tái)的信號(hào)線和電源線不宜卷起來,因?yàn)檫@樣很可能因?yàn)闇u流而產(chǎn)出磁場(chǎng)干擾到GPS信號(hào)。
?。?)GPS信號(hào)失鎖時(shí)需要進(jìn)行初始化,靜止觀測(cè)幾分鐘,待重新鎖定衛(wèi)星時(shí)再進(jìn)行碎部點(diǎn)觀測(cè)。
4 GPS—RTK技術(shù)的四大優(yōu)越性
(1)定位精度高。
動(dòng)態(tài)RTK測(cè)量的定位精度為5mm+1ppm,并且不隨距離變化而變化。只要信號(hào)好,在標(biāo)稱的有效距離范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量,都可以滿足定位精度而且它的誤差不累積。
(2)測(cè)站之間無需通視。
GPS—RTK測(cè)量要求基準(zhǔn)站開闊能接收衛(wèi)星信號(hào),并能把基準(zhǔn)站的信息發(fā)射出去,而移動(dòng)站能接收到衛(wèi)星信號(hào)和基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)信息,就完成了空間定位。
(3)24小時(shí)顯示三維坐標(biāo)。
GPS—RTK最大優(yōu)點(diǎn)是24 小時(shí)定位,并且在手簿上隨時(shí)顯示三維坐標(biāo)。它不受時(shí)間限制,在任何地點(diǎn)只要有接收信號(hào)就可以定位,具有定位快、求解坐標(biāo)準(zhǔn)確、隨時(shí)提供三維坐標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)。
(4)操作簡(jiǎn)便。
GPS—RTK是中文界面,了解測(cè)量知識(shí)的人均可操作,將天線對(duì)中整平,輸入天線高程,按存儲(chǔ)送入點(diǎn)名就可以了。
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