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GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用分析
摘要:隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展,RTK測(cè)量技術(shù)也日益成熟,RTK測(cè)量技術(shù)逐步在測(cè)繪中得到應(yīng)用。通過RTK技術(shù)能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法,本文首先分析了GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用,其次,就GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中處理數(shù)據(jù)方法和GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了探討,具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:GPS RTK技術(shù);工程測(cè)量;應(yīng)用;優(yōu)點(diǎn)
1.前言
GPS就是全球定位系統(tǒng),它是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展而建立起來的新一代緊密衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星定位測(cè)量是研究利用GPS系統(tǒng)解決大地測(cè)量問題的一項(xiàng)空間技術(shù)。隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展,RTK測(cè)量技術(shù)也日益成熟,RTK測(cè)量技術(shù)逐步在測(cè)繪中得到應(yīng)用。通過RTK技術(shù)能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法,它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖,各種控制測(cè)量帶來了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
2. GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
RTK(Real - time kinematic)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法,以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度,而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法,它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖,各種控制測(cè)量帶來了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
(1)控制測(cè)量
為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測(cè)繪的需要,城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點(diǎn),城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)導(dǎo)線大多位于地面,隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,這些點(diǎn)常被破壞,影響了工程測(cè)量的進(jìn)度,如何快速精確地提供控制點(diǎn),直接影響工作的效率。常規(guī)控制測(cè)量如導(dǎo)線測(cè)量,要求點(diǎn)間通視,費(fèi)工費(fèi)時(shí),且精度不均勻。GPS 靜態(tài)測(cè)量,點(diǎn)間不需通視且精度高,但數(shù)據(jù)采集時(shí)間長,還需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果,如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。應(yīng)用RTK技術(shù)將無論是在作業(yè)精度,還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
。2)線路中線定線
RTK測(cè)量技術(shù)用于市政道路中線或電力線中線放樣,放樣工作一人也可完成。將線路參數(shù)如線路起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入RTK的外業(yè)控制器,即可放樣。放樣方法靈活,即能按樁號(hào)也可按坐標(biāo)放樣,并可以隨時(shí)互換。放樣時(shí)屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移動(dòng),直到誤差小于設(shè)定的為止。
(3)建筑物規(guī)劃放線
建筑物規(guī)劃放線,放線點(diǎn)既要滿足城市規(guī)劃條件的要求,又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系,放樣精度要求較高。使用RTK進(jìn)行建筑物放樣時(shí)需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系,對(duì)于短邊,其相對(duì)關(guān)系較難滿足。在放樣的同時(shí),需要注意的是測(cè)量點(diǎn)位的收斂精度,如果點(diǎn)位收斂精度不高的情況下,強(qiáng)制測(cè)量則有可能帶來較大的點(diǎn)位誤差。在點(diǎn)位精度收斂高的情況下,用RTK進(jìn)行規(guī)劃放線一般能滿足要求。
(4)用地測(cè)量
在建設(shè)用地勘測(cè)定界測(cè)量中,RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)地測(cè)定界址點(diǎn)坐標(biāo),確定土地使用界限范圍,計(jì)算用地面積,在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時(shí),應(yīng)用RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)測(cè)量權(quán)屬界限、土地分類修測(cè),提高了測(cè)量速度和精度。
3. GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量中處理數(shù)據(jù)方法
實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量RTK是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)錠—調(diào)制解調(diào)器,將其觀測(cè)值及站點(diǎn)的坐標(biāo)信息用電磁信號(hào)一起發(fā)送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù).同時(shí)本身也要采集GPS衛(wèi)星信號(hào),并取得觀測(cè)數(shù)據(jù),在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,瞬時(shí)地給出精度為厘米級(jí)(相對(duì)于參考站)的流動(dòng)站點(diǎn)位坐標(biāo)。
在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)位(仍距和載波相位觀測(cè)值)和測(cè)站坐標(biāo)信息(如基準(zhǔn)站坐標(biāo)和天線高度)—但傳送給流動(dòng)站,流動(dòng)站在完成初始化后,二方面通過數(shù)據(jù)鏈接接收來自基被站的數(shù)據(jù),另外,自身也采集rTP3觀測(cè)數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,再經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、高程擬合和投影改正,即可給出實(shí)用的厘米級(jí)定位結(jié)果。
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