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        淺談GPS—RTK技術在公路工程測量中的應用

        2016-05-14 12:58:44馬登銀
        青春歲月 2016年8期
        關鍵詞:技術優(yōu)勢RTK技術工程應用

        【摘要】由于GPS-RTK技術精度高,實時性好,而且速度較快,在進行測量時相比傳統(tǒng)測量技術具有明顯優(yōu)勢,因此GPS-RTK已經(jīng)成為道路工程中快速采集數(shù)據(jù)與定位的有效工具?;诖?,本文通過分析GPS-RTK技術的原理及優(yōu)勢,闡述其在公路工程測量中的應用。

        【關鍵詞】GPS-RTK技術;公路工程測量;技術優(yōu)勢;工程應用

        隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的公路工程建設得到了快速的發(fā)展。為了提高公路工程測量的精確性及快速性,以GPS技術為基礎的RTK技術開始逐漸使用到公路工程測量中,并在公路工程測量領域發(fā)揮著重大作用。

        一、GPS-RTK測量技術的原理分析

        GPS-RTK測量技術是GPS技術與RTK技術的完美融合,它是通過建立相應的載波相位觀測值基礎,然后在此基礎上進行數(shù)值的實時動態(tài)監(jiān)測定位。眾所周知,在傳統(tǒng)的定位技術中,不論是靜態(tài)定位還是動態(tài)定位,由于測量數(shù)據(jù)不能及時傳回,從而使這些數(shù)據(jù)得不到及時的處理,無法得到準確的定位結果,而且系統(tǒng)無法通過傳回的數(shù)據(jù)對觀測點進行檢核,從而難以保證觀測數(shù)據(jù)的準確性,在實際的工程應用中,這將造成數(shù)據(jù)需要大量重復性測量,從而耗費大量時間。而GPS-RTK測量技術能夠較好的解決這些問題,它是對傳統(tǒng)測量技術的一種新的突破。

        當今社會,隨著網(wǎng)絡技術的成熟,GPS技術的發(fā)展也日臻成熟,并帶動了GPS-RTK測量技術的發(fā)展,從而使GPS-RTK測量技術在各個測量領域得到了廣泛應用。GPS-RTK測量技術是一種實時動態(tài)的測量技術,因此也被稱作為載波相位差分技術。具體來說,它主要由三個板塊組成,分別是基準站、移動站和數(shù)據(jù)鏈板塊。在利用GPS-RTK測量技術進行測量時,首先需要將設備中的淺談GPS-RTK技術在公路工程測量中的應用

        □ 馬登銀(中交第三公路工程局有限公司第四分公司, 甘肅 臨夏 401120)

        【摘要】由于GPS-RTK技術精度高,實時性好,而且速度較快,在進行測量時相比傳統(tǒng)測量技術具有明顯優(yōu)勢,因此GPS-RTK已經(jīng)成為道路工程中快速采集數(shù)據(jù)與定位的有效工具?;诖?,本文通過分析GPS-RTK技術的原理及優(yōu)勢,闡述其在公路工程測量中的應用。

        【關鍵詞】GPS-RTK技術;公路工程測量;技術優(yōu)勢;工程應用

        二、GPS-RTK測量技術的優(yōu)勢

        GPS-RTK測量技術擁有以下幾點技術優(yōu)勢:

        1、GPS-RTK測量技術的定位精度高。由于其良好的定位精度,從而使得到的數(shù)據(jù)準確性高,減少了數(shù)據(jù)的誤差。使用GPS-RTK測量技術,只要其測量半徑滿足要求,則其平面精度與高程精度都能達到厘米級。

        2、GPS-RTK測量技術的測量效率高。在一般的測量中,GPS-RTK測量技術可以大大減少對儀器的搬動次數(shù)以及對控制點的重復選取。由于GPS-RTK測量技術的作業(yè)速度快,勞動強度較低,因此測量時所需人員較少,這將大大節(jié)省投資,提高勞動效率。

        3、GPS-RTK測量技術的測量結果質(zhì)量較高。在使用GPS-RTK測量技術進行測量時,由于數(shù)據(jù)的精度分布極為均勻,因此每個數(shù)據(jù)點的誤差是隨機產(chǎn)生的,不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差的累積,從而使得測量精度較高,滿足工程測量的要求;同時GPS-RTK測量技術的自動化和集成化程度較高,因此可以適用于各種環(huán)境下的測量,并且可以在流動站采用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng),這將是認為誤差降到最低,以保障測量的精度。

        4、GPS-RTK測量技術降低了作業(yè)工作要求。與傳統(tǒng)的測量技術相比,GPS-RTK測量技術是在電磁波通視條件下進行工作的,因此可以擺脫傳統(tǒng)光學通視條件、能見度、天氣等因素的影響,實現(xiàn)全天候的作業(yè)。在傳統(tǒng)的工程測量中,測量極易受到地形及地質(zhì)障礙物的影響,而GPS-RTK測量技術不受環(huán)境和距離的限制,只要滿足其基本的工作條件,它就能輕松的進行高精度的測量,因此十分適用于地形條件復雜地區(qū)的工程測量。

        5、GPS-RTK測量技術的自動化及智能化程度高,因此在操作時比較簡單,同時由于GPS-RTK系統(tǒng)采取了快速算法,能夠快速準確地求解出整周模糊度,從而使得數(shù)據(jù)的處理能力較強。并且,只要將數(shù)據(jù)進行簡單的設置,就可以獲得測量結果或進行坐標定位。

        三、GPS-RTK技術在公路工程測量中的應用

        1、資料收集

        在使用GPS-RTK技術測量公路工程時,首先需要收集該工程的相關資料,例如各種比例尺的地形圖以及斷面圖、該地區(qū)的水文地質(zhì)資料等。

        2、控制測量

        具體測量過程中,需要通過規(guī)劃好的路線走向來進行控制測量。對于公路工程的控制測量,要采用RTK動態(tài)測量,這樣不僅可以實現(xiàn)測量精度,同時當定位精度達到一定要求時,可以立刻停止觀測,這將大大提高工作效率。而且由于RTK動態(tài)測量技術不受光學通視的影響,從而使得測量簡便易行。在公路工程中進行控制測量時,需要根據(jù)實際選取合適的數(shù)據(jù)鏈方案,并且合適的數(shù)據(jù)鏈方案可以使RTK動態(tài)測量技術在長邊的靜態(tài)測量上得到較好的測量結果。在測量時,如果道路的長邊超過一定數(shù)值時,需要觀測一定時間后,相應的解才會趨于穩(wěn)定。當?shù)玫降臄?shù)據(jù)波動連續(xù)十分鐘都維持在較小的數(shù)值內(nèi),且其在測量的最后五分鐘得到的數(shù)值之間的差小于2μmD時,可以采用此次的測量結果。

        3、線路勘測

        盡管已經(jīng)根據(jù)資料規(guī)劃了相應的設計路線,但在實際的公路工程路線規(guī)劃中,根據(jù)國家規(guī)定的勘測設計規(guī)范,在設計時應盡量避免或減少對于農(nóng)田及房屋的占用,應該盡量沿用舊路的路基進行設計。然而人為的設計難以達到這個要求,因此為了準確地規(guī)劃公路線路,需利用GPS-RTK技術,將GPS-RTK的接收站點設置為流動站點,按照公路的原有路基,將其分段進行數(shù)據(jù)采集;同時,要將公路的一個已知點設置為參考站點,當采集數(shù)據(jù)至重要地方時,將此部位進行準確定位,然后將數(shù)據(jù)傳回到計算機內(nèi),利用相應的軟件進行計算,再選取線路;設計人員可通過計算機選線,確定該線路在大比例尺地形圖上的部位,將公路的中線標定出來,從而得到中線的相應數(shù)據(jù)文件。

        4、道路的中線及縱、橫斷面放樣

        在對道路的中線及縱、橫斷面放樣時,首先需要輸入各主控點的樁號,然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)輸入起始點的方位角,以及起始點的直線距離與曲線距離,相應的圓曲率,然后就可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行放樣,并且這些工作都將通過GPS-RTK技術完成。相比傳統(tǒng)的極坐標法放樣,GPS-RTK技術將極大節(jié)約放樣時間,而且該技術可以極大程度上簡化了放樣的步驟。在進行縱斷面放樣時,只需要將放樣的相應數(shù)據(jù)輸入到GPS-RTK軟件中,然后生成相應的放樣點文件,將文件存儲起來,以備隨時現(xiàn)場放樣。在對橫斷面進行放樣時,先要確定橫斷面的形式,將斷面形式的數(shù)據(jù)輸入到GPS-RTK軟件中以后,采取與縱斷面同樣的方法進行放樣。在軟件中,軟件可以自動地將相應的地面進行銜接,同時利用斷面數(shù)據(jù)進行相應的土方量計算。通過繪圖軟件,我們可以將縱斷面以及橫斷面圖畫出來,畫圖數(shù)據(jù)可以直接使用先前輸入的數(shù)據(jù),由于這些數(shù)據(jù)的精度極高,因此不需要測量人員再到現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)測量,從而提高了工作效率。

        【參考文獻】

        [1] 李英冰, 徐紹銓. 利用RTK進行數(shù)字化測圖的經(jīng)驗總結[J]. 全球定位系統(tǒng), 2015(5):103-104.

        [2] 俞俊杰. GPS-RTK技術在礦山勘測定界中的應用[J]. 能源環(huán)境, 2011,7(2):184-185.

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