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        淺析GPS RTK技術在城市測量中的應用

        2015-11-25 08:39:55沈昌兵
        環(huán)球人文地理·評論版 2015年8期
        關鍵詞:RTK技術應用分析

        沈昌兵

        摘要:當今時代,是科技創(chuàng)新為主導的時代,隨著社會的不斷發(fā)展與經濟的快速增長,科技的創(chuàng)新逐漸扮演了重要角色,GPS RTK技術是以GPS為基礎發(fā)展起來的,它是GPS測量技術發(fā)展的心的突破。現如今。我國的RTK技術發(fā)展日益成熟,在測量工程中的到了廣泛應用。GPS RTK技術具有高精準度、高效率的特點,它的應用可以提高工作效率,提高測量精準度,在城市測量的應用中,具有十分重要的意義。本篇文章就GPS RTK在城市測量中的應用和其技術特點進行了簡要分析。

        關鍵詞:GPS RTK技術;城市測量;應用分析;

        1.GPS RTK技術介紹

        GPS的應用起源于軍事,GPS的目的是用于軍事情報收集,為陸、海、空等領域提供全球導航服務,并進行應急通訊和核爆監(jiān)測等工作,在軍事方面扮演了很重要的角色。而GPS RTK是實時動態(tài)差分法,這是一種新的常用的GPS測量方法,能夠在野外實時得到厘米定位精度,是GPS應用的重大里程碑,它極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率,提高了資源利用率,使測量工作更加完善的進行。

        RTK技術,指的是一種實時的動態(tài)測量技術,其是GPS技術和數據傳送技術結合的一項結果,RTK技術,是在GPS技術的基礎上進行的突破。GPS技術,其基本原理是把GPS接收機設立在基準站之中,對于可以接收到的GPS衛(wèi)星,進行觀測,再使用無線電專門的傳輸設備,把觀測到的數據傳輸到地面上用戶使用的觀測站,在用戶的觀測站中,GPS接收機能夠接收GPS傳輸的信號,然后根據相對的定位的原理,在過程上測算出整周模糊度內有的未知數值,對于用戶站的坐標,進行一個精確的顯示,這樣只要有了定位計算的結果,就能夠對基準站、用戶站的觀測結果,對其準確程度進行有效確定,最終,確定計算的結果是不是有效,來減少不必要觀測數值,從而降低測量的時間,來提高放線測量的工作效率。RTK技術,是載波相位測量所研發(fā)的,具有實時差分的GPS相關測量的技術,RTK,一般是由三個部分來組成的,其中包括了數據的傳輸設備、GPS的接收設備以及軟件系統(tǒng)。

        2.GPS RTK技術在城市測量中的應用

        2.1GPS RTK測量原理

        RTK測量原理是在基準站上安置一臺GPS接收機,對所有可見的GPS衛(wèi)星進行觀測。將采集的觀測量數據調制到基準站電臺的載波上,基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較,得到GPS差分改正值。流動站可處于靜止狀態(tài),也可處于運動狀態(tài)?;鶞收竞土鲃诱就瑫r接收相同GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號,實時得到本站的坐標和高程及其精度指標。這種測量方法的關鍵是求解起始的整周模、模糊度即初始化,并能始終保持。正因為如此,RTK測量要求基準站與流動站間的數據通訊必須良好。除此之外,要求有足夠數量的衛(wèi)星和衛(wèi)星具有較好的幾何分布外。

        2.2 GPS RTK技術的應用

        2.2.1土地外業(yè)施測

        主要包括宗地測量、土地利用更新調查測量和違法用地測量等。測試人員需要在基準站前站好,并架好儀器,每組分配兩個人,一個人唯一基準站,另一人背著儀器到每個地方立桿并記錄數據,同時輸入特征編碼,在記錄數據時要求測量人員立點要準確,取3秒作為一個記錄單元,把一整個區(qū)域或宗地測完后回到室內,由專業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的圖幅。測量人員應當盡量穩(wěn)住對中桿,進行準確測量。

        2.2.2選定基準站,控制測量

        要順利進行RTK測量,選好基準站是非常關鍵的?;鶞收镜牡刂芬约半娕_的發(fā)射天線必須建立在具有一定高度的位置?;靖浇鼪]有GPS型號反射物,以防止數據鏈丟失。選擇無限的干擾弱的地區(qū)建立基站。而傳統(tǒng)的控制測量采用導線網方法來測量,這樣精度不夠準確,并且耗費工時。RTK的測量方法,可以同時接收基準站和衛(wèi)星的同步觀測數據,實時解算整周未知數和用戶站的三維坐標,大大提高作業(yè)效率。

        4.GPS RTK的技術特點

        4.1優(yōu)點:

        4.1.1操作簡便。

        GPS正在越來越多的測量工作中得到應用,只需要與電腦連接就可以實現全自動化的監(jiān)控,無需耗費大量人力物力,可以節(jié)約資源,實時監(jiān)控定位過程。利用RTK技術比傳統(tǒng)方法大大節(jié)省人力。

        4.1.2不間斷進行作業(yè)。

        RTK技術與其它測量儀器和測量方法相比具有不能比擬的優(yōu)勢,它測量可以全天候不間斷工作,它不受天氣影響,無論刮風下雨,它都可以工作,這就為城市測量工作提供了極大便利。

        4.1.3定位的精準度高。

        RTK技術的定位精確的可以達到1cm-2cm,RTK測量時不要馬上測量,這樣會導致較大的誤差,要等到穩(wěn)定后在開始測量,使得日后的正常工作及其記錄方式不受影響。

        4.1.4工作效率高。

        RTK的測量不受地形、天氣、通訊等外界條件的影響,全天候不間斷的工作特點使得RTK的工作效率比傳統(tǒng)方法提高幾倍。

        4.2缺點

        盡管GPS RTK技術有著定位準確、測量精度高、操作簡便等優(yōu)點,但金無足赤,人無完人,世界上沒有十全十美的東西RTK技術在日常城市測量中也存在很多缺陷,等待改善。

        4.2.1大氣電離層影響測量精度

        RTK精度低,大氣電離層造成的電磁波折射,反射等變化,會吸收能量和引起信號畸變,嚴重影響微波通信,導致測量精度不準確。在RTK測量中應避免在高溫中測量。

        4.2.2測量受衛(wèi)星狀況限制

        在測量中,如想得到穩(wěn)定的測量精度,接收的衛(wèi)星信號應達到5顆,但是GPS空間衛(wèi)星群一般情況下至少接收到4顆GPS衛(wèi)星發(fā)送出的信號,這會阻礙測量的進行,因此在城市高樓居多的地區(qū)以及山區(qū)高山森林地區(qū)不適宜采用GPS技術測量。

        4.2.3被工作環(huán)境干擾

        在高壓線、移動通信基站、強能量噪聲源等附近,微波的自身特性易受磁場、噪音等干擾,如,因此在RTK測量時,要保證施測點位周圍垂直角15度以上天空無障礙物。

        參考文獻:

        [1]陶歆貴,GPS RTK技術在水利工程測量中的應用[J],銅業(yè)工程,2012,(2)90-92.

        [2]李勝.地質工程測量中RTK的應用技術[J].中國新技術新產品,2010,(11).89-92.

        [3]徐紹銓,張華海,楊志強,王澤民,GPS測量原理及應用[J],武漢測繪科技大學出版社,2010(09)67-69.endprint

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