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        GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測繪中的應(yīng)用

        2020-10-21 05:31:26高雪嚴
        大眾科學(xué)·下旬 2020年4期
        關(guān)鍵詞:RTK技術(shù)全站儀應(yīng)用

        高雪嚴

        摘 要:現(xiàn)如今,我國科學(xué)技術(shù)顯著提升,進一步促進了工程測繪行業(yè)的蓬勃發(fā)展,也更高地要求著測繪技術(shù)。以往選擇全站儀進行測量的方法已經(jīng)不符合現(xiàn)階段社會發(fā)展的需求,因此,需要不斷完善和優(yōu)化這一測量方法。本文主要探究全站儀與GPS-RTK技術(shù)在工程測繪中的具體應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:GPS-RTK技術(shù);全站儀;工程測繪;應(yīng)用

        GPS-RTK技術(shù)的主要優(yōu)勢在于高效且準確的定位能力,當(dāng)前該技術(shù)已成為工程測量中必不可少的一部分。GPS-RTK技術(shù)是通過對信號進行接收,有效收集每個站點的測量數(shù)據(jù),其具備較強的抗干擾能力,不受外界復(fù)雜環(huán)境與天氣情況的影響,可進行全天作業(yè),這就有效提升了工程測量的效率[1]。然而,若所測量的區(qū)域存在密林遮擋等情況,將會在一定程度上影響GPS-RTK技術(shù)的測量數(shù)據(jù)?;诖?,需要聯(lián)合使用全站儀設(shè)備,通過兩者的優(yōu)勢互補,能夠獲得更加精準的測量數(shù)據(jù),進而保障最終工程測量結(jié)果的精確性和真實性。

        一、簡述GPS-RTK測量技術(shù)

        (一)技術(shù)原理

        RTK也稱之為實時動態(tài),這一技術(shù)立足于衛(wèi)星定位和載波相位差值的實時動態(tài)定位技術(shù),能夠向大眾提供坐標(biāo)定位服務(wù),且實現(xiàn)了厘米級別定位精度。在具體應(yīng)用過程中,RTK的構(gòu)成部分為超過2臺的GPS接收機,其中1臺可當(dāng)作基準站GPS接收機,而其他設(shè)備則當(dāng)作移動站GPS接收機。其中基準站與流動站的主要作用都是對多顆衛(wèi)星進行實時跟蹤,基準站則在設(shè)定范圍之內(nèi)實現(xiàn)衛(wèi)星的觀測,然后把接受到的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)經(jīng)電臺傳遞至移動站GPS接收機,這一設(shè)備再將所收集的觀測坐標(biāo)數(shù)據(jù)與接收到的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)傳送至控制電子手簿,從而獲得觀測值,通過開展實時差分及平差處理計算,最終可獲得坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

        (二)技術(shù)優(yōu)勢

        與全站儀測繪技術(shù)相比,GPS-RTK測量技術(shù)的主要優(yōu)勢在于:第一,無需通視。全站儀測繪技術(shù)需要借助光學(xué)來完成測量工作,在工程測繪中難免會受到通視影響,而GPS-RTK主要是借助GPS衛(wèi)星相位差數(shù)據(jù)來完成測繪工作,不僅避免了通視的影響,還使得測繪更加簡便靈活;第二,全天候作業(yè)。在理論上,GPS-RTK觀測工作在時間和空間上不受限制,可以進行全天候作業(yè),也不受氣候因素制約;第三,定位精度高,借助GPS系統(tǒng)能夠得到動態(tài)目標(biāo)的高精度時間信息、高精度坐標(biāo)信息。

        二、常規(guī)測量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用

        (一)控制測量

        在定位測量過程中,對于GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用需注意兩個方面:第一,針對觀測站位置的選擇,需盡量在視野開闊處進行觀測站設(shè)置,這樣能夠有效保證測繪結(jié)果的精準性;第二,由于附近電磁波會干擾到所接收的衛(wèi)星信號,這就嚴重影響定位結(jié)果的精準性,針對這一情況,在外業(yè)測量過程中,應(yīng)將周圍電磁波的干擾進行排除,保證接受信號不受到干擾。而在數(shù)據(jù)收集過程中,應(yīng)在GPS-RTK流動站的控制器中對項目名稱加以設(shè)置,建立作業(yè)文件,所選的電臺頻率、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)、投影參數(shù)必須與基準站保持一致性,待RTK作業(yè)模式開啟時,可在一定范圍之內(nèi)通過初始化操作來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集[2]。在具體操作過程中,每日開始測量前需對3個前一天控制點進行再次測量,將其作為檢核數(shù)據(jù),對于搬遷后的基準站,應(yīng)各個基準點聯(lián)測2個相同點,若發(fā)現(xiàn)高程異常值突變情況,應(yīng)及時加以二次高程改正,這樣能夠有效保證測量結(jié)果的精準度。待數(shù)據(jù)采集結(jié)束后,可按照三角函數(shù)和方位角推算原理,建立起相應(yīng)的解算模型,以便后續(xù)更好地進行數(shù)據(jù)處理程序編制工作。

        (二)數(shù)字化地形圖測量

        對于數(shù)字化地形圖測量工作,通過選擇GPS-RTK技術(shù),不僅能夠在一定程度上減少控制點,還能夠?qū)τ谝酝緝x測繪中存在的不足之處及薄弱環(huán)節(jié)進行有效彌補,從而確保高精度的測量結(jié)果。在具體應(yīng)用過程中,只需在計算機數(shù)字化軟件中錄入采集點的有關(guān)數(shù)據(jù)信息,就能夠自動生成所需的地形圖,進而節(jié)省人工成本,具備較高的自動化程度,且避免出現(xiàn)誤差情況。尤其是在特殊地形區(qū)域的工程測繪中,借助GPS-RTK技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)直接測量,也能更好地符合測量精度要求。

        (三)施工放樣測量

        因為GPS-RTK技術(shù)無需考慮點位的通視性,具有較強的抗干擾性,因此,將這一技術(shù)應(yīng)用到施工放樣測量中可以獲得較為理想的效果。在具體應(yīng)用過程中,相關(guān)人員只需提前控制電子手簿錄已準備好的各項參數(shù),就能夠自動生成數(shù)據(jù),并對偏移數(shù)據(jù)、里程等參數(shù)進行顯示,進而在極大程度上確保放樣測量的高效率及數(shù)據(jù)處理的高精度。

        三、GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測繪中的應(yīng)用

        由于工程測量工作涵蓋的多種多樣的內(nèi)容及繁復(fù)的操作程序,為顯著提升測量結(jié)果的精準性,必須有機結(jié)合起GPS-RTK技術(shù)與全站儀技術(shù),具體內(nèi)容如下:(1)提前做好相應(yīng)的準備工作。首先,需對GPS-RTK聯(lián)合全站儀測量流程進行充分分析與掌握,也就是相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合工程的具體情況來對有效地、恰當(dāng)?shù)販y繪流程進行編制,再嚴格按照測繪流程開展接下來的測量工作,一般的測量流程為:資料收集——首級控制測量——圖根控制測量——外業(yè)數(shù)據(jù)采集——內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理——測繪成果整體輸出等;其次,在正式測量前,相關(guān)人員需對工程所在區(qū)域的地理位置、地形地貌、區(qū)域面積等進行實地勘察,再結(jié)合勘察結(jié)果編制測量計劃[3];最后,在正式聯(lián)合使用GPS-RTK技術(shù)與全站儀前,相關(guān)人員必須合理調(diào)整所有測繪儀器的參數(shù),對控制網(wǎng)布置、平面坐標(biāo)系統(tǒng)、高程測量控制網(wǎng)加以明確;(2)在GPS-RTK技術(shù)與全站儀的具體應(yīng)用過程中,針對信號比較差的區(qū)域,應(yīng)先選擇全站儀加以測量,借助GPS-RTK技術(shù)來建立滿足精度要求的低級控制點位,再借助全站儀來對碎部測量工程所在區(qū)域測量,這樣就能夠顯著提升測量結(jié)果的精準性。

        四、結(jié)語

        總而言之,在工程測量中,以往的全站儀測量已經(jīng)不符合現(xiàn)階段我國工程測量行業(yè)的發(fā)展需求,GPS-RTK技術(shù)也逐漸取代了全站儀測量的位置,在工程測量中得到廣泛應(yīng)用。然而GPS-RTK技術(shù)在具體應(yīng)用過程中依然存在一些不足,這就需要將這一技術(shù)與全站儀進行聯(lián)合應(yīng)用,以此來有效保障測量結(jié)果的精度水平,最終獲得理想的測繪效果。

        參考文獻:

        [1]王天孝.試析GPS-RTK技術(shù)與全站儀在工程測繪中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2020(04):271-272.

        [2]劉浩.GPS-RTK測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用和特點分析[J].智能城市,2019,5(08):60-61.

        [3]劉湛新.淺談GPS和全站儀在城市測繪工作中的應(yīng)用[J].企業(yè)導(dǎo)報,2011(11):290.

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