陳德紹
摘要:隨著社會的發(fā)展,對測繪工作的質(zhì)量與效率要求逐漸提高,在工作中需要通過先進(jìn)的技術(shù)來確保社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。GPS測量技術(shù)經(jīng)過了不同的。發(fā)展階段,在現(xiàn)階段工作中應(yīng)用比較廣泛的是GPS RTK,該技術(shù)應(yīng)用于測繪工作中,可以對需要的三維坐標(biāo)進(jìn)行快速測量,在一定程度上降低了某些因素的限制,而測繪工作效率得以提升。在某些特殊的情況下,應(yīng)用傳統(tǒng)測量方法,工作存在較大的難度,而利用GPS RTK技術(shù),則可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足,本文就社會工程中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用作簡要闡述。
關(guān)鍵詞:測繪工程;GPS RTK;技術(shù)應(yīng)用
隨著社會的發(fā)展,傳統(tǒng)測繪技術(shù)已經(jīng)無法有效的為工作提供服務(wù),而新技術(shù)的應(yīng)用則可以在某些方面,彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)存在的劣勢。但是是新技術(shù)雖然有多方面優(yōu)勢, 在應(yīng)用的過程中,同樣需要考慮以其不足之外, 并采用一定的方法彌補(bǔ)。
一、技術(shù)工作原理
技術(shù)基于載波相位觀測,通過兩臺或者兩臺以上接收機(jī)同時接收信號,并以其中一臺接收機(jī)的坐標(biāo)作為準(zhǔn)基站,而其他的作為移動站。該項技術(shù)的應(yīng)用,準(zhǔn)基站與移動站能夠跟五顆及以上衛(wèi)星保持聯(lián)系,并利用基站進(jìn)行不斷觀測,將坐標(biāo)信息和位置數(shù)據(jù)通過電臺進(jìn)行發(fā)送。移動站接收基站數(shù)據(jù)結(jié)合到自己觀測的數(shù)據(jù),通過一定的方法進(jìn)行實時處理,得到需要的坐標(biāo)。技術(shù)的應(yīng)用受到外部條件影響與限制比較少,該項技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在,快速定位,減少定位工作工作量,并且可以減少由于人為原因而帶來的誤差,測量工作進(jìn)度得以提升,基本上術(shù)優(yōu)點(diǎn),技術(shù)在測繪工程中得到大規(guī)模應(yīng)用。
二、GPS RTK技術(shù)應(yīng)用于測量工作的優(yōu)勢
GPS RTK技術(shù)應(yīng)用于測量工作其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面。首先是工作時間,GPS RTK可以不間斷的進(jìn)行全天候作業(yè),并且不會受視線影響。在數(shù)據(jù)采集方面,是基于GPS基礎(chǔ)控制點(diǎn),減少了對導(dǎo)線圖根測量要求,能夠有效節(jié)約時間。在測量誤差方面,測量工作存在誤差是難以避免的,但是技術(shù)可以將誤差控制在合理范圍內(nèi)。采用GPS RTK技術(shù),不會類似于傳統(tǒng)測量工作存在誤差積累,測量結(jié)果的精度有保障,符合道路測量標(biāo)準(zhǔn)。在算法方面,由于采用于快速算法,對于整周模糊度計算可以快速求解。在數(shù)據(jù)信息傳輸方面,數(shù)據(jù)傳輸速度快,避免設(shè)立過多參考點(diǎn)與高頻率轉(zhuǎn)站。在參考點(diǎn)選擇方面,可以選擇已知坐標(biāo)點(diǎn),但是坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)要符合測量工作要求的精度。參考點(diǎn)選擇在地勢較高的地方,遠(yuǎn)離障礙物,同時周圍要避免有對信號傳輸造成影響的存在,比如電視臺,高壓線等。
三、技術(shù)應(yīng)用步驟
RTK在測繪中的應(yīng)用主要有四個步驟。分別是資料的收集,站點(diǎn)的選擇與建設(shè),坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,流動觀測站。數(shù)據(jù)收集階段主要是為了后續(xù)站點(diǎn)的建立做準(zhǔn)備,工作的具體內(nèi)容包括對測量區(qū)域范圍進(jìn)行勘察,選擇合適的點(diǎn)作為站點(diǎn)。
站點(diǎn)的建設(shè)。站點(diǎn)包括兩個方面,基準(zhǔn)站與基準(zhǔn)點(diǎn)。基準(zhǔn)站的建設(shè)是所有環(huán)節(jié)中最為重要的一步,對于環(huán)境條件要求較高。基準(zhǔn)站的環(huán)境中不能有發(fā)射塔,雷達(dá)等,避免電磁輻射造成對信號的影響。
坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。由于衛(wèi)星系統(tǒng)的坐標(biāo)與測量工作所使用的坐在標(biāo)準(zhǔn)上有一定的差異性,因此要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換才能開展測繪作業(yè),通俗的說法就是點(diǎn)校正。一般有兩種方法。
四、測繪工程中技術(shù)的應(yīng)用
測繪工作中通常將工作分為兩個部分,一是對局部位置進(jìn)行測量,二是對整體進(jìn)行測量,通常是加密控制測量。而對整體進(jìn)行控制,測量環(huán)節(jié)中,工作人員需要對后期工作環(huán)境進(jìn)行周到的考慮。采用傳統(tǒng)方法,會消耗大量的物力、精力、人力、財力,工作成本會大大增加。但是如果應(yīng)用GPS RTK技術(shù),控制測量工作量就會大大減少,測導(dǎo)線測圖根環(huán)節(jié),只需要依據(jù)測量控制點(diǎn)要求對數(shù)據(jù)移動端進(jìn)行平滑移動,從而獲得需要了解的信息與坐標(biāo)。工作效率得以提升,工作時間勞動強(qiáng)度得以降低,工作質(zhì)量有保證。
作為工程的核心組成部分,放樣測量工作一般情況采用在地籍測量,或者是工程施工,當(dāng)然要提前設(shè)置控制點(diǎn)并且在位置上進(jìn)行標(biāo)注。專業(yè)人員利用儀器開展工作,放樣技術(shù)有很多種,常見的如經(jīng)緯儀教交繪施工放樣,距離交會施工放樣。應(yīng)用兩種技術(shù)時,工作人員在確認(rèn)測量結(jié)果時,需要對測量對象進(jìn)行多次來回移動,直到到達(dá)設(shè)計點(diǎn)位。測土與方向二者之間沒有明顯差別,其共同點(diǎn)在于,良好的觀測點(diǎn),通試點(diǎn),跑遲點(diǎn)。在實際工作中,效率往往達(dá)不到要求,而在測繪工程中應(yīng)用GPS PC技術(shù),只需要利用相關(guān)軟件確定好相關(guān)設(shè)計單位,將數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)部終端,方向測量工作就可以完成,并且不會受到環(huán)境所限制。
傳統(tǒng)測量測量方法中,容易出現(xiàn)的問題是,斷面樁無方向點(diǎn)。但是在斷面測量中,如果用GPS RTK技術(shù),斷面樁無方向點(diǎn)出現(xiàn)的概率就會大大減小,利用手簿記錄與接收機(jī)相配合,結(jié)合技術(shù)自身擁有的優(yōu)勢,采集斷面數(shù)據(jù),盡快計算出三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息。技術(shù)的應(yīng)用,可以減少傳統(tǒng)方法應(yīng)用于斷面測量存在的問題,同時也能減少通視方向與分站測量值的問題,工作人員依據(jù)觀測到的數(shù)據(jù)得出測量結(jié)果,減少不必要的工作。
技術(shù)應(yīng)用與高程測量,主要利用的是水準(zhǔn)數(shù)據(jù)測量與GPS數(shù)據(jù)相結(jié)合,該方式下,需要允許GPS擁有水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù),并且分布要均勻,密度要適中。應(yīng)用GPS技術(shù),通過建立數(shù)學(xué)模型并對其進(jìn)行控制,從而對大地水準(zhǔn)面異常高程差,水準(zhǔn)面高程差異進(jìn)行測量,確定正確的高程差。利用該技術(shù)可以對被測對象縱向或者橫向測量,并通過對測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析,工作效率及質(zhì)量能夠得到保障。
五、技術(shù)應(yīng)用實例
為了更好的說明GPS RTK技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用,以某鎮(zhèn)地形測繪工作為例進(jìn)行說明,該區(qū)域位于我國東部,地勢北高東南低,測量區(qū)域有西北東南向河流穿過,海拔高度在20米到30米范圍內(nèi),年平均氣溫在15℃,降水量900毫米。為了滿足城鎮(zhèn)化建設(shè)工作的需要對該區(qū)域進(jìn)行測繪,并制作比例尺圖形,測量區(qū)域附近有不同等級的GPS點(diǎn),可以滿足區(qū)域,空間測繪工作的需要。
常規(guī)測量方法是,等級控制點(diǎn)布設(shè),之后逐級加密控制點(diǎn),依據(jù)控制點(diǎn)對對象進(jìn)行測定,并參考對象在參考系的位置,依據(jù)規(guī)定的符號或者圖形制圖。而用GPS RTK技術(shù),可以省略控制點(diǎn)布置工作,而是利用較少數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn),完成定界點(diǎn),地物點(diǎn)坐標(biāo)測量,測量速度快而精度高,結(jié)合到測圖軟件,制成電子地圖。
結(jié)合到本次測繪工作需要,測試區(qū)域內(nèi),居民地面積占總面積1/4,房屋基本上沿公路線路分布,比較松散,剩余3/4區(qū)域,地形相對復(fù)雜,通視條件差,如果依據(jù)傳統(tǒng)測量方法,工作難度大,考慮到多方面因素,以及PS2k技術(shù)為主,局部區(qū)域,配合使用全站儀。
測量工作中,理論上每幅圖設(shè)需要設(shè)置一個GPS點(diǎn),并且相鄰點(diǎn)之間無需達(dá)到全部通視要求,但每點(diǎn)應(yīng)保證至少一個以上通視方向,視場高度角大于15度。
而點(diǎn)位則需要避開水域,基站架設(shè)于測繪中心位置的樓頂,流動站人員分為兩人一組。作業(yè)前做好坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求解工作,在找工作中,結(jié)合到實際情況,進(jìn)行全站儀架設(shè),為確保數(shù)據(jù)精度,測量工作,在不同區(qū)域不同位置選擇,全站儀與GPS RTK較為容易實現(xiàn)的特征點(diǎn)。比如水泥路邊電線桿,二者同步采集數(shù)據(jù),特征點(diǎn)數(shù)據(jù)三次取平均值,通過對結(jié)果分析,差值控制在合理范圍內(nèi),數(shù)據(jù)可靠而精確。
結(jié)束語
GPS RTK技術(shù),應(yīng)用于測繪工作中,優(yōu)勢在于測量速度快,結(jié)果精確度高,能夠減少工作量,降低工作人員勞動強(qiáng)度,為工作帶來了相當(dāng)大的便利。但是在用的同時,要考慮到技術(shù)存在的不足之處,在某些條件下,技術(shù)無法發(fā)揮其應(yīng)有的優(yōu)勢,需要配合其他測量方法,才能完成工作。因此,在實際工作中,應(yīng)該從實際情況出發(fā),靈活運(yùn)用各種測量方法,從而確保工作效果與質(zhì)量。
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