【摘要】RTK(Real Time Kinematic)技術(shù)進行建筑物墻角點坐標測量時,由于建筑物等遮蔽物的存在,導(dǎo)致拐角處等死角的坐標難以定位,造成工程測量的誤差。本文介紹了一種聯(lián)合GPS和RTK技術(shù)測定建筑物墻腳點坐標的新方法,即垂直外伸法測量。通過探討垂直外伸法的工作原理、計算方式,聯(lián)合配置要求和參數(shù)要求,實際分析實際測量的精準度,為實際測量提供參考價值和改進方案。
【關(guān)鍵詞】GPS RTK技術(shù);建筑物墻角點;垂直外伸法;方法研究
1、緒論
GPS是英文Global Positioning System的簡稱,是一種利用定位衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)實時定位、導(dǎo)航的全球定位系統(tǒng)[1]。因其本身的定位及測量能力具有高效、準確及快速的優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。通過與現(xiàn)代通信技術(shù)等結(jié)合,實現(xiàn)由靜態(tài)到動態(tài),由平面到三維,由點到面的定位和導(dǎo)航,提高了測量的精準度,為生活帶來了快捷和便利。GPS系統(tǒng)主要由空間部分、地面控制系統(tǒng)和用戶設(shè)備部分組成??臻g部分主要是指在兩萬米高空中的24顆衛(wèi)星實時監(jiān)控世界各地,對某一點坐標進行三維定位和導(dǎo)航;地面監(jiān)控系統(tǒng)是指在地面對衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)來的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,并將信號傳輸給接收系統(tǒng),維護整個系統(tǒng)的正常運作;地面控制系統(tǒng)是指對地面監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的信號進行接收和解讀,從而記錄坐標的三維定位和導(dǎo)航結(jié)果。GPS給經(jīng)濟生活帶來了巨大的福音,高效率、高精準和全天候等優(yōu)點造福了人類社會,廣泛應(yīng)用于航天航海、工程和車載系統(tǒng)中。
RTK(Real Time Kinematic)技術(shù)在GPS技術(shù)上將三維坐標的精確度提升至厘米級別,為工程測繪等作業(yè)帶來了新的發(fā)展希望。其主要的優(yōu)點包括[2]:①全自動控制監(jiān)控過程,減少了人工作業(yè)產(chǎn)生誤差的幾率,提高測量的效率;②幾乎可以在任何惡劣的環(huán)境和地形下測量;③定位精準度高,靜態(tài)相對定位誤差:50km內(nèi)誤差為1-2ppm*D,50km以上可達0.1~0.01ppm;④測量范圍廣闊,節(jié)約人工成本,并提高了測量效率;⑤數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有高強度的數(shù)據(jù)處理能力,操作簡便。
2、基于GPS RTK技術(shù)的垂直外伸法
2.1垂直外伸法的工作原理及計算方法
在對建筑物墻角點進行三維定位測量時,由于遮蔽物等死角的存在,GPS衛(wèi)星不能同時接收4顆以上的信號,導(dǎo)致三維測量結(jié)果失真,無法詳細地計算出坐標或者坐標的精確度較低,導(dǎo)致測量產(chǎn)生較大的誤差[3]?;诖朔N弊端,科研人員建立了GPS聯(lián)合RTK的新型測量方法——垂直外伸法,在實際測量操作中,不僅可以精準地計算出墻角點的坐標,而且可以提高測量的精準度,滿足工程建設(shè)和測繪的要求。
日常生活中,建筑物的墻角點間通常呈90°直角,垂直外伸法的工作原理是基于建筑物墻角互相垂直的前提下。
垂直外伸法在實際進行測量計算時,通常應(yīng)用2根直桿從墻角向外延伸,并保持2根直桿互相垂直。然后再使RTK儀器位于地面且與2根直桿垂直,分別在直桿的頂端進行測量。
4、結(jié)論
RTK技術(shù)進行建筑物墻角點坐標測量時,由于建筑物等遮蔽物的存在,導(dǎo)致拐角處等死角的坐標難以定位,造成工程測量的誤差。本文介紹了一種聯(lián)合GPS和RTK技術(shù)測定建筑物墻腳點坐標的新方法,即垂直外伸法測量。GPS全球定位系統(tǒng),是指應(yīng)用三維導(dǎo)航技術(shù)對坐標進行定位的系統(tǒng),具有高效、準確和快速測量的優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的定位和測量。RTK技術(shù)在GPS技術(shù)上將三維坐標的精確度提升至厘米級別,為工程測繪等作業(yè)帶來了新的發(fā)展希望。
在對建筑物墻角點進行三維定位測量時,由于遮蔽物等死角的存在,GPS衛(wèi)星不能同時接收4顆以上的信號,導(dǎo)致三維測量結(jié)果失真,無法詳細地計算出坐標或者坐標的精確度較低,導(dǎo)致測量產(chǎn)生較大的誤差?;诖朔N弊端,科研人員建立了GPS聯(lián)合RTK的新型測量方法——垂直外伸法,在實際測量操作中,不僅可以精準地計算出墻角點的坐標,而且可以提高測量的精準度,滿足工程建設(shè)和測繪的要求。
日常生活中,建筑物的墻角點間通常呈90°直角,垂直外伸法的工作原理是基于建筑物墻角互相垂直的前提下。
實際應(yīng)用垂直外伸法進行測量時,應(yīng)當注意以下幾點:
(1)在RTK對墻角點進行測量時,應(yīng)當嚴格控制參考站與流動站之間的距離,若在市區(qū)測量盡量控制在1.8km范圍內(nèi),在郊外測量盡量控制在2.7km范圍內(nèi)。
(2)在使用直桿進行測量時,必須嚴格控制直桿之間、直桿與墻角墻面、墻面和RTK儀器之間互相垂直。
(3)若環(huán)境較為苛刻,S1和S2值不相等時,必須精確S1和S2值到毫米,且兩者之間的長度差不可大于1/3。
(4)若環(huán)境允許,S1和S2值相等時,必須嚴格精確S1和S2值到毫米,最大程度減小系統(tǒng)誤差。
參考文獻
[1]郭英起,伊?xí)詵|,李本新.利用GPS RTK測定建筑物墻角點方法研究[J].測繪工程,2009,2(17): 48-50.
[2]徐紹銓,張華海,楊志強等.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢大學(xué)學(xué)報,2011,3(5): 55-60.
[3]王建成,淺談RTK測量建筑物房屋角的方法[J].人民珠江,2011,3(5): 60-61.
[4]何祥浩,顧為峰.GPS RTK測量技術(shù)要求和精度[J].城市測量規(guī)范,2012, 6(11): 33-36.
[5]尤秋陽,詹長根,吳浩等.GPS RTK技術(shù)在地籍測量中應(yīng)用[J].測繪信息與工程,2013,6(28): 111-113.