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浅析GPS RTK技术在测绘工程中的应用

2016-04-14王祖顺

地球 2016年7期
关键词:点位基准测绘

■王祖顺

(青海省第二测绘院青海西宁810001)

浅析GPS RTK技术在测绘工程中的应用

■王祖顺

(青海省第二测绘院青海西宁810001)

随着我国科学技术水平的提升,在工程测量方面采用的技术也得到了相应的完善和提升,其中GPS RTK技术得到了广泛的应用,大大的弥补了原有的测量时间,提高了测量的效率,精准度也得到了加强,具有广阔的应用前景。本文针对GPS RTK技术的原理、特点进行阐释,并分析GPS RTK技术在测绘工程中的应用。

GPS RTK 技术 测绘工程 应用

0 引言

现阶段,我国工程项目开发呈现繁荣的发展阶段,工程项目的质量检测离不开测绘技术的有效把控,科学严谨的测绘技术能够更好的确保工程质量,为工程企业带来更大的经济效益。通常一般常规的测量设备在测量过程中往往会受到作业条件的限制,不仅作业时间长、难度大,而且在精准度上也无法达到满意的标准,很容易拖延设计周期。对此,将GPS RTK技术在测绘工程中的应用,利用全球定位系统,随时测量任意点的三维坐标,彻底摆脱了测量条件的局限性,大大提升了工程测绘的效率。

1 GPS RTK技术的原理及特点

现阶段,由于GPS RTK技术突破了传统工程测绘的弊端,不受恶劣环境的限制,以其独有的测绘优势,成为了山区公路测量的一次根本性的技术革命和发展。GPS RTK技术就是GPS技术和RTK技术的结合,通过GPS全球定位系统进行测量的实时定位,通过RTK载波相位差分技术进行定位高精度的控制测量,大大提高了工作效率、缩短工期、降低成本,。

1.1GPS RTK技术的工作原理

在采用GPS RTK技术测量时,主要需要设备有一台基准站、一台或多台移动站接收机、数据链,然后将基准站与GPS接收机相连接,通过GPS观测可见卫星,然后将数据和观测站坐标信息传输到流动站,流动站接受到的GPS信息传送到基准站,在系统内进行差分观测值进行实时处理,最后在移动站上根据相对定位原理,实时解算出流动站的三维坐标及其精度。但是,GPS-RTK测量精度易受到卫星数目及分布、控制点点位分布的均匀程度、信号受遮挡等影响,导致精度超出仪器误差标称值的范围,无法实现正常测量。测量时需要保证在可用卫星为5颗基础上,测量点位距基准站距离在6km范围以内。

1.2GPS RTK技术的特点

GPS RTK技术对山区复杂地形条件下的公路工程测量有着其较高的优势,主要体现在三个方面:

(1)测绘的时间缩短,随着公路工程的增多,工作效率的高要求是工程企业的必要之选,利用GPS RTK技术在进行动态相对定位时,可以在5秒之内进行测量;如果进行静态相对定位时,只需要20分钟左右,大大提高了工程测量的效率。

(2)测绘的精准度增强,GPS RTK技术较之传统的测绘技术相比,在平面上来说,精度可达1cm+1ppm,在高程上来说,精度可达2cm+1ppm。

(3)测绘的自动化程度高,利用GPS RTK技术测绘可以节省人力成本的支出,整体自动化的操作测量可以全天候的作业,操作上也是程序简单,智能化测绘极强,而且还不受天气的影响。

2 GPS RTK技术在测绘工程中的应用

2.1工程概况

本文选取青海某平阿高速公路为例,该路段以深路堑的形式通过,路中线的最大挖深约20m,线路右侧边坡最高约30m,边坡属于中低山侵蚀地貌,边坡所在的坡体走向近东西向,坡体后部先对平缓,自然坡度约10~20°,前部较陡,自然坡度为30~40°,破面总体走向近东西向。

2.2测量仪器

RTK所用仪器为Trimble5700-RTK,仪器实时动态标称精度水平为:10mm+2D×10-6,垂直为:20mm+2D×10-6;快速静态标称精度:水平、垂直均为:10mm+2D×10-6;D表示测量基线的距离。

2.3GPS RTK技术控制测量

在青海某平阿高速公路工程建设和管理中,以工程控制网为基础,采用GPS RTK技术定位方法建立工程控制网,为了提高作业精度,我们可以采用一个基准站测量所有点位两次,然后比较测量后两次的差值,还可以用两个不同的基准站对所有的点位进行测量,然后再比较两个基准站所测结果的差值。

在布设测区控制网时,需要注意的是测绘重点在于要把握好RTK测量精度与基准站点位关系,为了更好的满足点位距基准站距离在6km以内即可,通常我们在布点的点位分布是否均匀、是否有遮挡物影响信号等因素都会造成仪表出现测绘误差,所以我们在青海某平阿高速公路工程中应选择在PDOP<5、可用卫星为5颗以上的情况下进行观测,同时应保证测量点位距基准站距离在6km范围以内,可以满足1:500及更小比例尺的地形测量精度的要求。在高差起伏较大的山区,由于GPS卫星信号被阻挡机会较多,信号强度低,因此控制点的间距根据实际需要应尽量控制在2km以内。当使用GPS测量会出现盲区,且GPS的初始化时间长,这个时候需要RTK增补图根导线点,配合全站仪测量碎部点的方法来快速完成测量。

采用RTK技术进行放样,标定点位,是坐标的直接标定,不象常规放样那样,需要后视方向、用解析法标定,因而简捷易行。

3 结语

通过以上对GPS RTK技术的系统阐述,可以看出GPS RTK技术在工程测量中的重要作用,以其实时动态定位技术,利用2台或者2台以上的GPS接收机同时进行全球定位系统进行测绘,可以实现全天候的精准测量,大大减轻了工程测绘的成本付出,提高测量的工作效率,同时对于较为恶劣的环境而言,GPS RTK测绘工程技术也不会受到任何影响,在测量工程中其应用前景将不可限量。

[1]黎国庆;RTK技术在矿山测量中的应用 [J];企业导报;2011年11期.

[2]张秀杰;浅析如何做好测绘工程的质量控制 [J];科技风;2010年15期.

[3]张旻;王晔;王田磊;RTK在永城市航空摄影测量中的应用 [J];西部探矿工程;2011年07期.

[4]俞光辉;GPS-RTK在图根控制测量工作中的应用 [J];内江科技;2011年07期.

[5]吕小军;GPS-RTK与全站仪相结合在物探测量中的应用 [J];山西科技;2011年04期.

P2[文献码]B

1000-405X(2016)-7-209-1

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