【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,給我們的工作和生活帶來(lái)了巨大的便利。在對(duì)工程測(cè)量當(dāng)中,借助科學(xué)技術(shù)之便,誕生了GPS RTK技術(shù),在將其應(yīng)用到工程測(cè)量的過(guò)程中,GPS RTK技術(shù)發(fā)揮著巨大的作用。對(duì)本文通過(guò)對(duì)GPS RTK技術(shù)的工作原理及其在工程測(cè)量方面的關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用特點(diǎn)相關(guān)介紹。
【關(guān)鍵詞】GPS RTK技術(shù);工程測(cè)量;應(yīng)用
通常在工程測(cè)量中較常見(jiàn)的一種測(cè)量是對(duì)地形圖展開(kāi)的測(cè)量。以往在測(cè)量過(guò)程中,受到測(cè)量技術(shù)的限制,使對(duì)有關(guān)工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)的難度增加,工作量也比較繁重。隨著GPS RTK技術(shù)并在工程測(cè)量中的應(yīng)用,GPS RTK技術(shù)不但可以提高工作效率,縮短工作時(shí)間,還提高了對(duì)工程測(cè)量的精確性,因其自身強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)在工程測(cè)量中的作用越來(lái)越突出,GPS RTK技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。
一、GPS RTK技術(shù)
GPS(全球定位系統(tǒng))的英文全稱(chēng)為Global Positioning System,它是由美國(guó)陸??杖娫?0世紀(jì)70年代聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),后來(lái)在許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。RTK(Real-Time kinematic)又稱(chēng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法,是一種新的常用的GPS測(cè)量方法,RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法,它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為地形測(cè)圖,各種控制測(cè)量、工程放樣等提供了方便,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
二、GPS RTK測(cè)量原理
將一臺(tái)GPS接收機(jī)設(shè)置在基準(zhǔn)站上,不斷地觀測(cè)所有可見(jiàn)的GPS衛(wèi)星,并記錄下相關(guān)的觀測(cè)數(shù)據(jù),再利用無(wú)線傳輸設(shè)備將記錄下的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,及時(shí)有效地發(fā)送到用戶觀測(cè)站,用戶接收站接到GPS衛(wèi)星衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí),再利用無(wú)線傳輸設(shè)備接收基準(zhǔn)站傳輸來(lái)的觀測(cè)數(shù)據(jù),將兩種信息進(jìn)行整理,根據(jù)相關(guān)的定位原理,對(duì)整周模糊度未知數(shù)及時(shí)了解,計(jì)算并顯示出用戶站三維坐標(biāo)的數(shù)值和精確度,以上是GPS RTK的測(cè)量原理。由軟件系統(tǒng)、GPS接收設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備三部分組成的GPS RTK測(cè)量系統(tǒng),使野外獲取點(diǎn)位精度得到提高。利用GPS RTK技術(shù)對(duì)測(cè)量工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,只需測(cè)量人員完成初始化的工作,就可在較短的時(shí)間內(nèi)得到觀測(cè)點(diǎn)的相關(guān)信息。
三、GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
1、地形碎部測(cè)量
在進(jìn)行碎步測(cè)量作業(yè)時(shí),周?chē)h(huán)境若是建筑密度較低的住宅區(qū)或是大馬路又或者是城市空曠地區(qū)RTK的工作速度更快捷;對(duì)于建筑稠密區(qū)或是個(gè)別的高大建筑物,RTK的作業(yè)比常規(guī)測(cè)量作業(yè)更具優(yōu)勢(shì)。因?yàn)榇藭r(shí)GPS會(huì)出現(xiàn)失鎖或長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行初始化工作此時(shí)RTK就可以彌補(bǔ)此處的不足。它是通過(guò)增補(bǔ)圖根導(dǎo)線點(diǎn)再加上全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)的方法,來(lái)快速完成野外作業(yè),這樣既可以縮短工期,提高野外測(cè)圖的工作效率,又節(jié)約了成本。
2、水下地形測(cè)量及GPS RTK斷面測(cè)量
將數(shù)字探測(cè)儀和RTK相結(jié)合,對(duì)水下地形進(jìn)行測(cè)量,保證兩者采集信息時(shí)保持同步,再按照不同的需求進(jìn)行非驗(yàn)潮或是驗(yàn)潮模式下的水深及地形等相關(guān)內(nèi)容的測(cè)量。斷面測(cè)量作業(yè)就是RTK在獲悉所測(cè)定點(diǎn)橫斷面的數(shù)據(jù)和縱斷面數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合需求,再對(duì)其進(jìn)行測(cè)量,接著進(jìn)行制作DLG圖,建立斷面資料數(shù)據(jù)庫(kù)等工作。
3、控制測(cè)量
對(duì)有關(guān)工程進(jìn)行建設(shè)、維護(hù)和管理都是在參考工程控制網(wǎng)的情況下進(jìn)行的,此時(shí)工程控制網(wǎng)就顯得特別重要。在進(jìn)行工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí),工程控制網(wǎng)的精度和網(wǎng)型要和該工程項(xiàng)目的規(guī)模和性質(zhì)相結(jié)合,才可確保該工程的科學(xué)性和可靠性。將RTK方法應(yīng)用到工程控制網(wǎng)的建立上,會(huì)收獲到完美的回報(bào),因?yàn)镽TK具有成果精度高、點(diǎn)位選擇限制少、工程費(fèi)用低和作業(yè)時(shí)間短等方面的優(yōu)點(diǎn)。此外RTK技術(shù)在圖根導(dǎo)線測(cè)量時(shí)還能夠代替全站儀的作用,對(duì)不同視條件下的測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)累計(jì)誤差的圖根點(diǎn)的測(cè)定,這樣就可以使對(duì)測(cè)土需圖根點(diǎn)的需求得到滿足的條件下,靈活變動(dòng)。
4、市政工程放樣
在市政工程建設(shè)中,例如對(duì)市政道路的建設(shè),對(duì)城市給水排水工程的建設(shè)過(guò)程中,通過(guò)利用GPS RTK技術(shù)對(duì)這些工作進(jìn)行相應(yīng)的工程放樣,可以減少對(duì)這些工程的人工投入量,因?yàn)橐粋€(gè)工作人員就可以完成對(duì)市政工程的放樣工作,將類(lèi)似曲線轉(zhuǎn)角、半徑數(shù)值、起始點(diǎn)坐標(biāo)等線路數(shù)據(jù)在RTK的外爺控制器里進(jìn)行輸入,就完成了對(duì)該項(xiàng)工程的放樣工作。放樣時(shí)可以采用靈活的采用按坐標(biāo)放樣或是按樁號(hào)放樣方法,也可以隨時(shí)對(duì)這兩種方法進(jìn)行調(diào)換。放樣時(shí)可利用表示偏移方位和偏移量的箭頭在屏幕上進(jìn)行相關(guān)操作,把誤差降到設(shè)定值之下。利用RTK技術(shù)放樣時(shí),直接對(duì)點(diǎn)位進(jìn)行標(biāo)定,操作簡(jiǎn)單,容易執(zhí)行。
四、GPS RTK技術(shù)的影響因素及對(duì)策
作為一種新興的科學(xué)技術(shù),GSP-RTK技術(shù)的廣泛用途得到相關(guān)人員的認(rèn)可,但由于對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究時(shí)間較短,GPS-RTK技術(shù)也存在著有著一定的局限性。同時(shí),還收到因素的制約。通過(guò)對(duì)其在工程測(cè)量方面的實(shí)踐和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析。為保證作業(yè)時(shí)的精準(zhǔn)度就必須確保數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)欠€(wěn)定的,因?yàn)閷?duì)作業(yè)精準(zhǔn)度測(cè)定是由一系列的數(shù)據(jù)環(huán)環(huán)相扣,一步步得出的結(jié)果,若是這中間有一環(huán)發(fā)生變化,就導(dǎo)致前序工作無(wú)法再進(jìn)行,后續(xù)工作因缺少相關(guān)資料無(wú)從著手處理,又或者因數(shù)據(jù)鏈中某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生變動(dòng)而導(dǎo)致作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)很大誤差。
數(shù)據(jù)鏈不穩(wěn)定是很多方面的因素造成的。例如對(duì)基準(zhǔn)站的選址不科學(xué);受到環(huán)境電磁信號(hào)的干擾;對(duì)設(shè)備的架設(shè)存在缺陷;GPS等相關(guān)儀器收發(fā)信號(hào)、天線的性能差等眾多方面。
對(duì)這些方面進(jìn)行深入的分析就可找出相應(yīng)的解決措施對(duì)GPS-RTK技術(shù)漏洞進(jìn)行完善,使其在今后的工程測(cè)量中發(fā)揮更加強(qiáng)大的功效,促進(jìn)工程測(cè)量領(lǐng)域的突破和發(fā)展。根據(jù)對(duì)頻率的變動(dòng)對(duì)儀器的天線作出相應(yīng)的調(diào)整;做好解聘器煩的配置工作,用以保證收發(fā)信號(hào)的高效快捷;把基準(zhǔn)站位置建在遠(yuǎn)離各類(lèi)干擾源且具有一定高度的地方,做到基準(zhǔn)站的發(fā)射電臺(tái)要比接收機(jī)的位置高;嚴(yán)格遵守相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)設(shè)置電臺(tái),確保操作過(guò)程中按照科學(xué)的流程進(jìn)行操作,以此來(lái)準(zhǔn)確科學(xué)的對(duì)有關(guān)工程進(jìn)行測(cè)量作業(yè),彰顯出GPS RTK技術(shù)的強(qiáng)大生命力。
結(jié)語(yǔ):
具有自動(dòng)化、高精度、全天候、高效益等眾多顯著特點(diǎn)的GPS通過(guò)與RTK技術(shù)相結(jié)合,使測(cè)繪行業(yè)領(lǐng)域發(fā)生了一次技術(shù)革命,通過(guò)對(duì)GPS RTK技術(shù)的使用,使測(cè)量工作的效率得到提高,使測(cè)量的作業(yè)流程和測(cè)量的作業(yè)模式發(fā)生改變,使測(cè)量工作向著流程自動(dòng)化、簡(jiǎn)便快捷的方向發(fā)展。
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