摘 要:在管線(xiàn)測(cè)量中,用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)對(duì)測(cè)區(qū)布設(shè)的圖根點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,為了驗(yàn)證其精度的可行性,首先用GPS-RTK對(duì)已有的高精度GPS控制點(diǎn)進(jìn)行圖根測(cè)量,反算其距離與原始坐標(biāo)反算其距離進(jìn)行對(duì)比分析;再者用GPS-RTK對(duì)新布設(shè)的圖根點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,采用全站儀對(duì)其邊長(zhǎng)、夾角和高差進(jìn)行檢測(cè),與GPS-RTK所得成果進(jìn)行對(duì)比分析。分析結(jié)果表明:在城市管線(xiàn)測(cè)量中,且在保證GPS處于良好觀測(cè)條件下用GPS-RTK技術(shù)做圖根控制點(diǎn)的精度是符合規(guī)范要求的,可以用于實(shí)際工作中。
關(guān)鍵詞:GPS-RTK;圖根控制測(cè)量;精度分析
在地下管線(xiàn)測(cè)量中,首先要對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)進(jìn)行控制測(cè)量,由于測(cè)區(qū)中原有的高等級(jí)點(diǎn)較少,無(wú)法滿(mǎn)足碎部管線(xiàn)點(diǎn)的測(cè)量,需要對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)進(jìn)行圖根控制測(cè)量,作為碎部管線(xiàn)點(diǎn)測(cè)量的起算數(shù)據(jù)。圖根控制測(cè)量是在首級(jí)控制測(cè)量的基礎(chǔ)上加密控制測(cè)量,傳統(tǒng)方法常采用附和導(dǎo)線(xiàn)、支導(dǎo)線(xiàn)和閉合導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量,然而在地下管線(xiàn)測(cè)量中圖根點(diǎn)的密度比較大,運(yùn)用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行測(cè)量在人力、物力、時(shí)間上都會(huì)花費(fèi)很大,隨著高新技術(shù)的發(fā)展,GPS-RTK技術(shù)在各大測(cè)繪領(lǐng)域趨于成熟,由于GPS-RTK技術(shù)在測(cè)繪工作中即省時(shí)又省力,并且工作方法簡(jiǎn)易,所以在管線(xiàn)測(cè)量中使用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行圖根控制測(cè)量,并對(duì)其測(cè)量的點(diǎn)位精度進(jìn)行分析,看其精度是否能滿(mǎn)足管線(xiàn)測(cè)量的精度要求。
一、工作的思路
對(duì)測(cè)區(qū)已有的高精度GPS點(diǎn)進(jìn)行GPS-RTK圖根控制測(cè)量,對(duì)比其所測(cè)坐標(biāo)反算距離與原始坐標(biāo)反算距離進(jìn)行精度分析;對(duì)測(cè)區(qū)新做的GPS-RTK圖根控制點(diǎn),采用全站儀對(duì)其邊長(zhǎng)、夾角和高差進(jìn)行檢測(cè),與GPS-RTK所得成果進(jìn)行對(duì)比分析。
二、GPS-RTK定位的工作原理
首先GPS-RTK統(tǒng)一使用山西省CORS網(wǎng)作為基準(zhǔn)站,對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸設(shè)備,實(shí)時(shí)地發(fā)送給流動(dòng)站,流動(dòng)站在接受GPS信號(hào)的同時(shí),通過(guò)無(wú)線(xiàn)接受設(shè)備,接受CORS網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù),然后根據(jù)相對(duì)定位原理,實(shí)時(shí)解算出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)及其精度。
三、GPS-RTK圖根控制測(cè)量方法
在臨汾市市區(qū)范圍內(nèi),對(duì)于道路較寬,兩旁建筑物較少或較低的地方,地形起伏變化不是很大,視野比較開(kāi)闊,周?chē)鷽](méi)有影響GPS-RTK圖根控制測(cè)量的客觀因素,比如:高壓線(xiàn)、高大樹(shù)木等,并且可以很好地接受GPS衛(wèi)星信號(hào),適合用GPS-RTK進(jìn)行圖根控制測(cè)量。
(一)GPS-RTK設(shè)置及衛(wèi)星接受情況
在開(kāi)工前,首先對(duì)儀器進(jìn)行初始化,連接山西CORS網(wǎng),用手簿進(jìn)行藍(lán)牙配對(duì),對(duì)項(xiàng)目的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置(投影帶、坐標(biāo)系統(tǒng)、天線(xiàn)高等),接受衛(wèi)星顆數(shù)要大于4顆,使流動(dòng)站都為固定解,這樣可保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(二)求轉(zhuǎn)化參數(shù)
在市區(qū)收集已有高精度控制點(diǎn)56個(gè),實(shí)地踏勘選取了6個(gè)已知控制點(diǎn)且均勻分布整個(gè)工區(qū),架設(shè)三腳架采集已知點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo),通過(guò)求解WGS-84坐標(biāo)與臨汾獨(dú)立坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù),算出各控制點(diǎn)的水平殘差與垂直殘差,其殘差均小于2cm,說(shuō)明該轉(zhuǎn)化參數(shù)擬合精度比較高,可以進(jìn)行圖根點(diǎn)數(shù)據(jù)采集,各殘差值見(jiàn)表1
(三)已知高精度GPS點(diǎn)圖根測(cè)量及精度分析
在已知GPS點(diǎn)上架設(shè)儀器進(jìn)行圖根測(cè)量,每個(gè)點(diǎn)上獨(dú)立采集3次,每次測(cè)量時(shí)間為15秒,每次觀測(cè)歷元數(shù)應(yīng)不少于20個(gè),采樣間隔5s,最后求其平均值作為該點(diǎn)最終結(jié)果,在采集過(guò)程中接收機(jī)天線(xiàn)要嚴(yán)格水平,衛(wèi)星信號(hào)不能中斷,以免造成對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響。分析方法是:用GPS-RTK所測(cè)的坐標(biāo)結(jié)果反算其距離與該點(diǎn)原始數(shù)據(jù)反算其距離進(jìn)行對(duì)比,精度分析如表。
(四)未知點(diǎn)圖根測(cè)量及精度分析
在未知點(diǎn)上架設(shè)儀器進(jìn)行圖根測(cè)量,方法同已知GPS點(diǎn)圖根測(cè)量。分析方法:用GPS-RTK所測(cè)的坐標(biāo)結(jié)果反算其邊長(zhǎng)、夾角和高差,采用全站儀對(duì)其邊長(zhǎng)、夾角和高差進(jìn)行檢測(cè),與GPS-RTK所得成果進(jìn)行對(duì)比分析,精度分析如表3。
四、精度統(tǒng)計(jì)及結(jié)論
由表2、表3檢測(cè)結(jié)果可以表明,邊長(zhǎng)在450m到1200m之間其相對(duì)中誤差在1/21000到1/37000之間;邊長(zhǎng)在100m到150m之間其相對(duì)中誤差在1/8000到1/19000之間;檢測(cè)角度的差值和高差差值都遠(yuǎn)小于限差,滿(mǎn)足圖根控制測(cè)量要求。所以用GPS-RTK做圖根控制測(cè)量在城市管線(xiàn)測(cè)量中是完全滿(mǎn)足規(guī)范要求的,但在測(cè)量時(shí)應(yīng)注意幾方面要求:(1)測(cè)點(diǎn)位置選擇應(yīng)能滿(mǎn)足GPS衛(wèi)星信號(hào)的接受;(2)求轉(zhuǎn)化參數(shù)時(shí)所選擇的點(diǎn)要均勻分布于測(cè)區(qū),且要多選幾組進(jìn)行分析,避免出現(xiàn)粗差和錯(cuò)誤;(3)盡量避免人員操作誤差的產(chǎn)生(對(duì)中、整平、天線(xiàn)高量取等);(4)測(cè)量時(shí)必須保證是固定差分解,浮動(dòng)解的誤差較大;(5)要對(duì)GPS-RTK圖根點(diǎn)做精度檢核,以免出現(xiàn)差錯(cuò)。
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作者簡(jiǎn)介:郭利民(1984- ),男,助理工程師,研究方向:測(cè)繪。