滕勝利 卞磊
摘? ? 要:港口在經(jīng)濟發(fā)展中承擔著非常重要責任,近些年我們國家對于港口工程建設也越來越重視。但是港口工程建設受到地形與地理條件的限制,需要做好工程測量工作,其中GPS定位技術的應用較為廣泛。從實踐中可以了解到,GPS定位技術在工程測量中具有較高的優(yōu)勢,尤其是更加精確的GPS-RTK技術的應用,可以為港口工程建設提供較為精確的數(shù)據(jù)信息。
關鍵詞:GPS-RTK;優(yōu)勢;港口工程;測量
1? 引言
GPS-RTK技術屬于全球定位系統(tǒng)與實時動態(tài)定位技術的組合,其本質上屬于基于載波相位觀測的實時動態(tài)定位技術,在數(shù)字化地形測量領域,GPS-RTK技術的應用具備觀測站和觀測站之間無需通視、測量耗時短、定位精度高、可提供三維坐標、可全天候作業(yè)等優(yōu)勢,順帶被應用于現(xiàn)代工程建設中。
2? GPS-RTK技術的優(yōu)勢
2.1? 適應性強,測量精準度高
在工程測量的工作中,GPS技術能夠應對各種環(huán)境條件,適應性極強。同時在工程測量中使用GPS-RTK技術技術,可以通過精確的范圍定點,提高測量精準度。
2.2? 應用靈活,測量時間較短
GPS-RTK技術在工程測量的應用中,只要保證測量之前測量站點之間沒有高大建筑物的干擾和阻礙,空間開闊,就可以開始對測量站點進行選址,保證測量站點之間的通視,大大縮減了工程前期的測量時間,保障了工程施工的整體進度。
2.3? 測量效率高,節(jié)約資源
GPS-RTK技術在工程測量中的應用,極大地改善了測量工作的條件和環(huán)境,智能化、自動化的測量技術和設備也極大地節(jié)約了物力、人力、財力等資源。GPS-RTK技術在工程測量中,操作簡便,工作人員勞動強度降低,測量效率提升,節(jié)約了工作時間。
3? GPS-RTK技術在港口工程中的基本應用
3.1? 測量流程
GPS-RTK技術在港口工程測量中的應用流程可概括為:“GPS控制點的選點和埋設→GPS控制網(wǎng)的成果計算與資料整理→控制點的高程檢測→測區(qū)碎步測量RTK配合全站儀野外數(shù)據(jù)采集→內業(yè)整理與編輯成圖→成果資料、圖紙打印”等幾個步驟。
3.2? ?GPS控制點的選點
作為數(shù)字化地形測繪的基礎,GPS控制點的選點和埋設直接影響GPS-RTK技術的應用質量,因此GPS控制點結合現(xiàn)場實際情況靈活應用了多種埋設方式,如圖根點標志采用木樁標記,且選點過程重點關注了多路徑效應對GPS定位造成的影響,同時遠離了大功率無線電發(fā)射源與大面積信號反射物。
3.3? 圖根控制測量
為提升數(shù)字化地形測量的質量和效率,在確定控制點后,即可直接越級到圖根控制測量環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)屬于數(shù)字化地形測量的重點。為盡可能降低圖根控制測量誤差,天線的高度精確了毫秒級,并采用了架設三腳架、利用流動站進行數(shù)據(jù)觀測等措施。為進一步提高圖根控制測量質量,測量過程保證了每個圖根點通視方向不低于2個,且通視方向夾角控制在60°~120°區(qū)間,同時使用全站儀進行碎步數(shù)據(jù)采集,圖根點之間的夾角與間距、圖根點的點位精度、圖根點之間的相對精度由此得到了保證。此外,在圖根點的布設中,測量工程還保證了圖根點的視野好、交通好,并利用了已知點開展復核和檢查,圖根控制測量質量由此實現(xiàn)了進一步提升。最終,測量工程共選擇了高程誤差為±0.020的散點40個,測量結果表明75%散點誤差范圍低于±0.020,圖根控制測量的精度可見一斑。
3.4? 碎步測量
碎步測量同樣屬于數(shù)字化地形測量的關鍵環(huán)節(jié),因此GPS-RTK技術在其中的應用必須得到重點關注,且采集碎部數(shù)據(jù)的過程不會受到天氣的影響,也無需考慮控制點之間的通視度,測圖精度自然能夠由此得到保障。本文研究的土地測量工程屬于典型的開闊區(qū)域,因此GPS-RTK技術的應用需根據(jù)測量地物對其定位點進行確定,并基于定位點安裝流動站,為整理內業(yè)時結合屬性編碼,必須在儀器狀態(tài)穩(wěn)定情況下將地物屬性編碼輸入之后并保存,地形測量圖中地物的針對性表示可由此實現(xiàn)。值得注意的是,本文研究測量工程中GPS-RTK技術的應用還重點關注了基于實際情況的區(qū)域劃分,由此劃分建筑密集區(qū)域、廣闊區(qū)域,碎步測量中GPS-RTK技術應用的針對性大大提升。
3.5? 接收性能檢測
值得注意的是,為驗證GPS-RTK技術的應用能否較好服務于土地測量工程,工程基于GPS-RTK技術應用開展了接收性能檢測,檢測首先選擇了若干個導線點,并對比了GPS-RTK技術測量結果與已知的精確坐標,最終檢測得出了差分最小值為-40mm,最大值為+30mm。同時,還圍繞同一個點的不同時間點坐標差分值開展了比較,由此得出了-25mm~+30mm的變化范圍,由此GPS-RTK技術應用具備的較優(yōu)接收性能得到了驗證。
4? GPS-RTK技術應用的誤差控制
4.1? 信號干擾誤差控制
在應用GPS-RTK技術的數(shù)字化地形圖測量中,技術應用受到的信號干擾往往無法移除干擾源,為保證GPS-RTK技術的高質量應用,便需要設法避開或減少信號干擾。為有效控制信號干擾誤差,GPS-RTK技術的應用必須保證選點的科學化,并做好電磁波輻射與干擾的監(jiān)測,靈活應用各類儀表進行選點便能夠在一定程度上控制信號干擾誤差。值得注意的是,雖然GPS-RTK技術具備全天候作業(yè)等優(yōu)勢,但具體應用過程應避免天氣急劇變化或惡劣天氣條件。
4.2? 多徑誤差控制
多徑誤差一般源于周邊天線所處環(huán)境影響,這種誤差帶來的影響一般處于5cm~19cm區(qū)間,而結合多徑誤差特點,GPS-RTK技術的應用可采用在開闊地帶選點、應用扼流圈天線、安裝吸收電波的材料和設備、保證點位附近沒有反射點等措施控制多徑誤差,電波干擾的處理也需要同時得到關注。
4.3? 同測站誤差控制
同測站誤差多源于測量工程對天線相位變化的忽視,點位坐標誤差往往因此出現(xiàn),該誤差一般在3~5cm區(qū)間。為較好控制同測站誤差,可結合天線與基站精準相位圖改進數(shù)據(jù),同時做好實驗室內的天線相位檢查,GPS-RTK技術的應用精確度可由此得到較好保障。
4.4? 軌道誤差控制
軌道誤差同樣會影響數(shù)字化地形測量中的GPS-RTK技術應用質量,該誤差在20km~30km基線造成的影響較為明顯,而由于電離層誤差本身具備較強互補性、瞬變性、擴散性,因此軌道誤差控制可采用雙頻接收機消除電離層的方式應對,同時考慮觀測站自身誤差,也能夠為GPS-RTK技術的更高質量應用提供支持。
5? 結論
綜上所述,港口工程測量離不開GPS-RTK技術,該技術可較好服務于數(shù)字化地形測量,在此基礎上,本文涉及的GPS控制點的選點、圖根控制測量、碎步測量、接收性能檢測、信號干擾誤差控制、多徑誤差控制等內容,則提供了可行性較高的GPS-RTK技術應用路徑,而為了實現(xiàn)該技術的更高質量應用,VRS技術的引入、數(shù)據(jù)信息過程中偏心的加入與處理、山地區(qū)域的特殊性應對同樣需要得到重視。
參考文獻:
[1] 唐文學,范傳輝,曹久立.GPS-RTK測量技術在水利工程測繪中的應用[J].西部資源,2018(2):138~139.
[2] 李峰.GPS-RTK技術在土地整理測繪工程測量中的應用[J].河南科技,2018(15):125~126.
[3] 劉韋華,謝梅秀,漆珊.GPS-RTK技術在數(shù)字化地形測量上的應用探討[J].內蒙古煤炭經(jīng)濟,2017(9):14~15.