摘要:本文基于筆者多年從事GPS控制測(cè)量的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn),以GPS RTK技術(shù)在城市導(dǎo)線測(cè)量中的應(yīng)用為研究對(duì)象,論文首先分析了城市導(dǎo)線測(cè)量的過(guò)程與方法,進(jìn)而探討了城市導(dǎo)線測(cè)量的精度分析策略,全文是筆者長(zhǎng)期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價(jià)值和借鑒意義。
關(guān)鍵詞:城市 導(dǎo)線 測(cè)量 精度
中圖分類號(hào):P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2011)05(a)-0000-00
GPS( 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))自80年代中葉投入民用后,已在導(dǎo)航、定位等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,尤其在測(cè)量界的控制測(cè)量中起了劃時(shí)代的作用。正因?yàn)樗陟o態(tài)相對(duì)定位中的高精度、高效益、全天候、不需通視等優(yōu)點(diǎn),普遍采用其來(lái)代替(逐漸地)常規(guī)的三角、三邊、邊角等方法,并在理論、實(shí)踐中取得了可喜的成果。但是GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量需要進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理,不能進(jìn)行實(shí)時(shí)定位并知道定位精度,若內(nèi)業(yè)后處理中發(fā)現(xiàn)精度不合要求則必須進(jìn)行返工。而用RTK技術(shù)進(jìn)行城市導(dǎo)線測(cè)量既能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果,又能實(shí)時(shí)知道定位精度,可大大提高作業(yè)效率。因此對(duì)如何利用動(dòng)態(tài)RTK技術(shù)進(jìn)一步提高工作效率和拓寬GPS的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行研究,就顯得十分必要。
1測(cè)量過(guò)程與方法研究
為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測(cè)繪的需要,城市控制網(wǎng)控制面積大、精度高、使用頻繁等特點(diǎn),城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)導(dǎo)線大多位于地面,隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,控制點(diǎn)常被破壞,影響了工程測(cè)量的進(jìn)度,如何快速精確地提供控制點(diǎn),直接影響工作的效率。常規(guī)城市導(dǎo)線測(cè)量,就是利用全站儀按照《城市測(cè)量規(guī)范》的要求,測(cè)定角度和邊長(zhǎng),附(閉)合到高一級(jí)的已知點(diǎn)上,利用軟件進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量平差,得到各導(dǎo)線點(diǎn)的平面坐標(biāo),絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差和誤差橢圓,并且要求點(diǎn)間通視,費(fèi)工費(fèi)時(shí),且精度不均勻。GPS靜態(tài)測(cè)量,點(diǎn)間不需通視且精度高,但需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果,如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。RTK技術(shù)無(wú)論是在作業(yè)精度,還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
采用徠卡SR530(精度指標(biāo)為2cm+2ppm)進(jìn)行城市導(dǎo)線測(cè)量?,F(xiàn)將作業(yè)流程和實(shí)際問(wèn)題解決方法進(jìn)行分析和總結(jié)。
1.1 收集測(cè)區(qū)控制點(diǎn)資料
進(jìn)行作業(yè)前,首先收集測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)資料,包括控制點(diǎn)坐標(biāo)、等級(jí),中央子午線,采用的坐標(biāo)系,以及點(diǎn)之記等。
1.2 求定測(cè)區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)
RTK測(cè)量在WGS84坐標(biāo)系下進(jìn)行,城市導(dǎo)線測(cè)量中在北京54 坐標(biāo)上進(jìn)行,在進(jìn)行RTK控制測(cè)量前,利用高等級(jí)控制點(diǎn),作為RTK控制測(cè)量的聯(lián)測(cè)點(diǎn),求定測(cè)區(qū)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。
在 36個(gè)高等級(jí)的控制點(diǎn)上架設(shè)流動(dòng)站,這3~6個(gè)高等級(jí)的控制點(diǎn)分別具有WGS84地心坐標(biāo)和北京54坐標(biāo),按一步法或經(jīng)典法進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。為了保證轉(zhuǎn)換參數(shù)的可靠性和精度,對(duì)實(shí)際測(cè)量進(jìn)程中要注意問(wèn)題及處理方法總結(jié)出以下幾點(diǎn):①流動(dòng)站架設(shè)的高等級(jí)控制點(diǎn)盡量均勻的分布在整個(gè)測(cè)區(qū)范圍,且這些高等級(jí)控制點(diǎn)應(yīng)精度可靠,點(diǎn)位保存完好;② 為了檢驗(yàn)轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度和可靠性,選用另外幾個(gè)點(diǎn)不參與計(jì)算,起校驗(yàn)作用。
1.3 參考站的架設(shè)
參考站的選擇對(duì)于整個(gè)RTK城市導(dǎo)線測(cè)量過(guò)程來(lái)說(shuō)都十分重要。根據(jù)實(shí)際測(cè)量作業(yè)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在選擇參考站時(shí)應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn):
①參考站架設(shè)在具有坐標(biāo)的高等級(jí)控制點(diǎn)上;②參考站要選取在地勢(shì)高,交通便利,視野開(kāi)闊,遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源(如微波塔、變電所等,距離不小于40 m),遠(yuǎn)離高壓輸電線(距離不小于20om),周圍無(wú)障礙物和大面積水面,有利衛(wèi)星信號(hào)接收和數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈恢?;?為減弱多路徑效應(yīng)的影響,參考站周圍不應(yīng)有對(duì)電磁波反射(或吸收)強(qiáng)烈的物體。
2 城市導(dǎo)線測(cè)量精度分析
臨海市建城區(qū)約35km2,城區(qū)導(dǎo)線點(diǎn)多是1999年左右采用全站儀按照常規(guī)方法進(jìn)行施測(cè)的,并且大多隨著城市建設(shè)破壞十分嚴(yán)重,所以先利用靜態(tài)GPS進(jìn)行首級(jí)控制測(cè)量,以保證整個(gè)測(cè)區(qū)坐標(biāo)的統(tǒng)一性,然后利用RTK技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量。為了確保測(cè)量的精度,首先進(jìn)行了5個(gè)點(diǎn)的試驗(yàn),并將RTK技術(shù)測(cè)量成果和全站儀測(cè)量成果進(jìn)行分析比較閣。精度分析結(jié)果見(jiàn)表1。
從表1、 表2可以看出:RTK測(cè)量的點(diǎn)位精度可達(dá)到cm級(jí),各點(diǎn)位之間不存在誤差累積,與全站儀測(cè)定結(jié)果符合的也較好,能夠滿足城市導(dǎo)線測(cè)量的精度要求。
現(xiàn)今,筆者已參與采用RTK替代全站儀完成了臨海市域及所有鎮(zhèn)區(qū)約500 km2的導(dǎo)線加密控制測(cè)量,該方法用于控制測(cè)量,不僅節(jié)省了人