閆 虎
兩當(dāng)縣國土資源局
RTK技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用及探討
閆 虎
兩當(dāng)縣國土資源局
隨著測繪工程技術(shù)的不斷發(fā)展,其在應(yīng)用領(lǐng)域、工作效率和精確度等方面的需求不斷地有所提高,為此,RTK技術(shù)的重要性就顯得尤為突出。對此,本文結(jié)合現(xiàn)階段RTK技術(shù)的一些具體應(yīng)用情況主要針對RTK技術(shù)在測繪工程當(dāng)中的應(yīng)用原理以及實際應(yīng)用做了進(jìn)一步的研究,并進(jìn)行了進(jìn)一步的分析探討。
RTK技術(shù);測繪;應(yīng)用
隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的快速發(fā)展,測繪工程中所使用的RTK技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展和更廣泛的應(yīng)用。RTK(Real - Time kinematic)技術(shù)是以載波相位觀測量為理論根據(jù)的實時差分測量技術(shù)。RTK技術(shù)系統(tǒng)用戶主要由3個部分組成:基準(zhǔn)站、流動站和數(shù)據(jù)鏈。RTK工作狀態(tài)下,基準(zhǔn)站經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈將其觀測值與測站坐標(biāo)信息一并傳送給流動站。流動站同步進(jìn)行接收基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)和采集GPS觀測數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內(nèi)對檢測對象進(jìn)行實時動態(tài)位置的分析,從而得到厘米級的定位精度。RTK技術(shù)是GPS測量技術(shù)發(fā)展過程中的一個重要創(chuàng)新組成部分,而且是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為城市建設(shè)、交通領(lǐng)域,以及各種測量等實際應(yīng)用帶來了新的曙光,很大程度提高了外業(yè)作業(yè)效率。
RTK技術(shù)廣泛應(yīng)用于測繪工程中,必然有其自身得優(yōu)勢:作業(yè)自動化、集成化程度高,測繪功能強大。較傳統(tǒng)測量相比,其對作業(yè)條件的要求有所降低;多次搬站情況下不存在累計誤差,一定作業(yè)范圍內(nèi)其平面精度以及高程精度可達(dá)厘米級,且數(shù)據(jù)安全可靠;減少人工操作,節(jié)省外業(yè)費用,作業(yè)效率高;操作簡單易學(xué)、數(shù)據(jù)處理能力強。當(dāng)然,RTK技術(shù)在工程測繪應(yīng)用中亦存在一定的缺陷:如RTK技術(shù)容易受到衛(wèi)星覆蓋情況的影響,當(dāng)衛(wèi)星覆蓋情況不良,障礙物較多的地區(qū),衛(wèi)星信號長期受到遮擋,就會導(dǎo)致作業(yè)很大幅度的縮水,這就需要考慮選擇合適的作業(yè)時間或者其他測量方式。
由于RTK技術(shù)具有測量定位快速精準(zhǔn)、數(shù)據(jù)處理結(jié)果準(zhǔn)確;測量工作速度快且效率高;測量工作自動化及集成化程度高,減少了人工測量誤差;保障工作人員的人身安全;操作容易掌握,處理測量數(shù)據(jù)的能力較強等優(yōu)點,使得RTK技術(shù)在市政工程、考古工程等測繪工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,很大程度提高了測繪工程檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。
2.1RTK在市政工程中的應(yīng)用
RTK技術(shù)自身的優(yōu)勢及其在可操作性上具有的突出優(yōu)勢,同時由于其能夠進(jìn)行全天候二十四小時作業(yè),覆蓋面范圍較大,因此其在市政工程測繪中的應(yīng)用占有重要地位。RTK技術(shù)在市政工程中應(yīng)用主要包括以下幾個方面:
2.1.1平面控制測量。較正常測量而言, RTK技術(shù)的使用不需要較多的加密控制測量工作,就可準(zhǔn)確獲得所需要的數(shù)據(jù)信息及坐標(biāo)。在選取首級測量位置控制點過程中,測量人員需要注重數(shù)據(jù)基站的安全性即可。因此, RTK技術(shù)的應(yīng)用,使搬運儀器的工作量大大減少,很大程度節(jié)約人力和時間資源,并充分保障了測繪的效率與質(zhì)量。另外,R TK使用過程中,控制流動站和基準(zhǔn)站的距離在15km內(nèi),則流動站的觀測工作通常幾秒就可完成。充分發(fā)揮了PTK技術(shù)的高效性。
2.1.2施工放樣測量。作為測繪工程的核心部分,施工放樣測量實施過程中需要操作人員對測量對象進(jìn)行多次往復(fù)移動,直到達(dá)到設(shè)計的點位才可停止移動。若采用RTK技術(shù),只需安裝相應(yīng)的專業(yè)軟件,設(shè)定單位,待測量數(shù)據(jù)傳送至GPS數(shù)據(jù)移動終端內(nèi)部,施工放樣測量工作即可完成。另外,RTK技術(shù)的使用不受任何環(huán)境因素的限制,而且在現(xiàn)場操作過程中,由于RTK系統(tǒng)自帶的定位功能能夠及時地確定天線的位置坐標(biāo),可將其與放樣坐標(biāo)進(jìn)行對比得出兩個施工放樣之間的坐標(biāo)差值。
2.1.3高程測量。在高程測量中采用RTK技術(shù),通過參考水準(zhǔn)測量資料,確定觀測點大地高程差,進(jìn)而數(shù)學(xué)建模,最終獲得指定點的正常高程。利用RTK技術(shù)能夠?qū)y量對象實施橫向測量或縱向測量,通過對數(shù)據(jù)站中數(shù)據(jù)資料的采集,保障測量工作質(zhì)量,提高可測量工作效率。
2.1.4斷面測量。在斷面測量工作中采用RTK技術(shù)就可減少傳統(tǒng)側(cè)面測量方法中出現(xiàn)的斷面樁無方向點現(xiàn)象的發(fā)生,還可減少分站測量以及通視方向中存在的問題。其采用接收機和手簿記錄配合的方式,運用RTK技術(shù)自身優(yōu)勢,對斷面進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,從而得出三維立體坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息,利用RTK技術(shù)不僅能夠減少傳統(tǒng)斷面測量中存在的問題,。隨后,利用手簿隨時顯示出斷面數(shù)據(jù)信息,相關(guān)測量人員根據(jù)觀測到的斷面數(shù)據(jù),得出測量結(jié)果,減少在斷面測量工作中某些不必要的工作量。
2.2RTK技術(shù)在考古測繪中的應(yīng)用
目前,RTK技術(shù)在考古工作中也有應(yīng)用,例如在2007年8 ~ 9月期間,考古研究人員采用RTK技術(shù)對山西省左云古城土城墻進(jìn)行了測繪,在實踐中證明該技術(shù)在考古測繪工作中具有極強的可操作性。另外長城資源調(diào)查項目和第三次全國文物普查活動等也使用了RTK技術(shù)。
RTK技術(shù)有一系列優(yōu)點,使得其在測繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用,但是同時存在一些缺陷。RTK常見問題:可用性;可靠性;適用性;定位延遲。常規(guī)TRK存在的問題:工作距離短;定位距離隨距離的增加而顯著降低;單參考站模式可靠性差;大的區(qū)域內(nèi)作業(yè)需要多次設(shè)站或建立多個參考站。在實際生產(chǎn)使用過程中,存在諸如:局部區(qū)域障礙物的遮擋,致使衛(wèi)星信號長期處于遮擋狀態(tài),信號失鎖,導(dǎo)致重新計算整周,影響測繪質(zhì)量和效率;初始化時間過長(浮動解到固定解得時間),主要受衛(wèi)星數(shù)、電離層、多路徑等綜合影響等問題,這些問題值得進(jìn)行深入探究。
隨著測繪工程的發(fā)展,對RTK技術(shù)的要求也在不斷提高,圍繞RTK技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域的實際應(yīng)用不斷發(fā)現(xiàn)問題,提出有效改善措施,提高RTK技術(shù)的應(yīng)用價值,為社會經(jīng)濟建設(shè)提供堅實保障具有重要意義。
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閆虎(1984年10月—),男,漢族,甘肅省兩當(dāng)縣人。本科學(xué)歷,助理工程師。