探讨RTK实施动态测量定位技术在测量当中的应用

(整期优先)网络出版时间:2017-11-21
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探讨RTK实施动态测量定位技术在测量当中的应用

廖广区

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摘要:(RTK)RealTimeKinematic实时动态测量定位技术是基于载波相位观测值的实时动态GPS定位技术,它是GPS测量技术发展中的一个新突破,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度的技术。RTK技术在工程项目中的应用有着十分广泛的前景,文章分析了土地测绘中实时动态RTK定位技术的应用研究,主要分析其在土地测绘方面的一些具体应用。通过本文的研究,希望能够为相关方面的研究提供一些参考。

关键词:土地测绘;实时动态;RTK定位技术;使用研究

前言

土地测绘中实时动态RTK定位技术,是一项GPS测量技术,该技术的主要基础依据是把载波相位观测作为技术,实现的是实时差分测量技术。该技术具有多方面的优点,在土地测绘中得到较好的使用效果。关于该技术的推广,是未来发展的一大趋势。分析研究土地测绘中实时动态RTK定位技术的使用具有实际意义。

1、土地测绘中实时动态RTK定位技术的测量系统

土地测绘中实时动态RTK技术,主要是借助于接收机实现的实时观测。在测量的时候,将已知的WGS84坐标输入到GPS接收机,也就是基准站的形成,然后对所有能够检测到的GPS卫星进行连续性检测,得到观测结果。所有的观测结果,其实就是WSG84坐标和相应的载波相位,以无线数据传输的形式发送到流动站,这个过程需要借助于无线数据传输设备。而对于流动站,则是依赖另外的一台GPS接收机进行信息的接受。再通过特定的软件,实现参数转换,得出具体精确数值。

通过该技术,能够实现土地测绘的实时动态定位。RTK测量系统主要的组成部分包括卫星信号接收系统、数据传输系统、软件解算系统三大部分。首先,卫星信号接收系统,这个部分是测量系统的主要组成部分,只有通过该部分,才能够接收到卫星信号,才能够继续下一步的工作。作为实时动态测量系统,必不可少的是两台GPS接收机。这两台GPS接收机安装在两个不同的地方,实现卫星信号的接收[2]。在基准站和流动站,安装GPS接收机。如果出现对多用户的服务的时候,基准站就应该采取双频GPS接收机,满足采样率的基本要求。第二个组成部分是数据传输系统。数据传输系统是关键性的设备之一,通过数据传输系统,才能够实现实时动态测量。数据传输结果是否可靠,是和数据传输设备有着密切的联系的。通常情况下,为了保证测量效果的准确性,在基准站会安装一些功率方法设备,使得数据传输和信号都能够在一个准确的可信范围内。第三个部分是软件解算系统。只有通过软件解算系统,土地测绘中的实时动态测量才能够完成。关于其解算功能的要求,主要是要能够快速的进行数据的解算,选取适当的方法,进行坐标定位,按照坐标等数据实现结果的输出和显示。

2、RTK定位技术在具体工程测量中的应用

2.1RTK定位技术在某工程放样中的应用

该工程道路规划设计全长5.3km,路宽80m,放样的桩位为580多个,占地面积约630多亩。由于该区地形地貌复杂多变:为果园、林地、菜地(大棚),通视困难。针对上述情况我们通过考虑,结合了RTK技术的特点:(1)作业效率高。每个放样点只需要停留1-2s的时间,仅需一人操作,作业速度快,劳动强度低,节省了外业费用,提高了劳动效率。在一般的地形地势下,高质量的RTK设站一次即可测完4km半径的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数。(2)实时提供测点坐标定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内(一般为4KM),RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。如美国Trimble系列的机型RTK点位精度可由于优于1.5cm。(3)降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”,因此,和传统测量相比,RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小(除打雷),在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区,只要满足RTK的基本工作条件,它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。因此对于以上道路放样工程就更显其优越性。(4)实际工作放样数据对比表

通过上表我们可以看出放样测存点的坐标与理论坐标值都在2cm以内,那么这样的精度则完全可以满足我们工作的要求也符合测量工作的规范。

2.2RTK定位技术在某工程勘测定界的应用

该工程处于地一个狭长的带状工程。全长15km,由于该工程位于市区内,地位类型多样,各方面的因素影响较大,工程工期较紧。在这样的情况下RTK技术的应用是最佳方案。考虑到该工程的各种因素:

(1)首先将昆明市原有的国家高等级控制点,进行参数求解。利用RTK技术在环城公路沿线选好高质量基准站点位,布设点位。原则为“先整体,后局部;先控制,后碎部”

(2)然后对控制点进行检核。这次测量是将基准站架设在我们布设的控制点上,反过去检核国家控制点跟其它高等级的控制点。精度对比后在1-3cm以内,完全满足工作要求。

(3)最后,实测阶段,利用流动站对所需测定地块进行勘测定界测量,并在测量的过程中对已知控制点进行检核,确保工作的正确无误。遵守测量另一原则“边工作边检核”。

2.3RTK定位技术在实测中遇到的问题

由于工程位于市内环城公路沿线,地物类型多样,市内高大建筑物群使GPS接收机产生多路劲效应。而且沿线地块内的高压输电、变电站、电台发射塔等各种强电磁干扰使得RTK技术在某些地段无法经行初始化过程,导致定位浮动无法测量。特别是某地块中,由于周围都是高压输电线,形成一个闭合的磁场,即使该地块很空旷,也无法初始化。

2.4实测过程中问题具体解决的方法及过程

根据实际情况,对RTK技术在应用中遇到的具体问题进行综合性分析,我们做出了相应的解决方案。

首先对基准站进行了各种调整。在基准站布设的过程中,尽量的选择电磁干扰、高大建筑无较少的控制点布设基准站。在仪器的架设过程中电台天线尽量设置高些,以提高电台信号的传输距离,并将电台的发射功率调到最高,以扩大流动站的作业范围(通常情况下工程应用中电台的发射功率为10w,而在该工程中我们针对问题将发射功率调到最高30w)使信号不易失锁。通过这样的处理方式既提高了RTK技术测量的进度和速度,也解决了一部分问题。

其次,通过讨论决定利用常规测量配合RTK技术结合各自的长处来解决问题。具体解决:当RTK技术遇到测定不出来的地块市我们就利用RTK技术在附近空旷的地方做好控制点,利用全站仪补测。最终利用RTK技术配合全站仪我们顺利的、按时的、高质量的完成了该工程。

最后,由于RTK技术具有实时动态定位,并且随时都可以知道点位的坐标与精度值,那么就为常规测量是实施提供了最基本的前提条件(快速布控),也就不需要再通过做繁冗的三角网、导线网进行控制点的引测。既减少了人力物力同时也提高了工作效率。若单独利用RTK技术则无法完成测定工作,而单独用常规测量更是难以应用且毫无工作效率、利益可言。

3、结束语

土地测绘中实时动态RTK定位技术的使用,是一门新兴的技术,在土地测量方面表现出了极大的优势。该技术能够快速准确的进行土地测绘,并且能够实时的检测其动态变化,应用前景广阔。当然,其使用也是有一定的局限性的,解决其存在的问题,能够为更好的进一步使用该技术打下基础。相信在科学技术不断发展的今天,关于该测量技术会更加完善。

参考文献

[2]张晖,许延刚.全球卫星定位系统(GPS)在公路勘测中的应用体会[J].中国科技博览,2012,(15):22.

[3]刘茂强.GPS在大厂环城公路测量中的应用[J].大众科技,2012,(1):4-5.