張峻銘
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新技術(shù)對測繪工程的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用,其中以GPS RTK技術(shù)的貢獻最大。因此,本文筆者根據(jù)現(xiàn)階段GPS RTK技術(shù)的實際情況并結(jié)合筆者多年來測繪工程中的實際工作經(jīng)驗,先對GPS RTK技術(shù)的原理進行簡單的闡述,繼而再通過實例進行分析,最后再通過詳細的數(shù)據(jù)來分析測量精度,希望可以充分發(fā)揮GPS RTK技術(shù)的優(yōu)勢,為我們的測繪工作帶來更多的幫助。
關(guān)鍵詞:測繪工程;RTK技術(shù);原理;測量精度
隨著現(xiàn)階段測繪工程對精度、效率的要求逐漸提高,我們必須在工作中通過廣泛采用先進技術(shù)來創(chuàng)造更好地社會效益以及經(jīng)濟效益,因此GPS RTK技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。
從最開始的靜態(tài)測量到后來的快速靜態(tài)測量一直到最后的RTK技術(shù),GPS測量技術(shù)得到了長足的發(fā)展,在現(xiàn)階段的測繪工作中也大規(guī)模的采用了厘米級實時RTK技術(shù)。通過RTK技術(shù)我們可以在勘測過程中快速的測量需要位置的三維坐標,這就大幅度降低了地理條件對于測繪工程的限制,并且大幅度提高了測繪工作的效率。在使用傳統(tǒng)測繪方法進行深山峽谷的測繪時,工作人員有非常大的工作量,而通過使用GPS RTK技術(shù)不僅操作簡單、而且更加便捷,因此,筆者在此對該技術(shù)進行一系列的探討,希望大家能夠?qū)υ摷夹g(shù)有更加直接的印象。
1 GPS RTK技術(shù)的工作原理
RTK技術(shù)的全稱是Real tmie kinematic,這種技術(shù)以載波相位觀測為基礎(chǔ),同時通過兩臺或者兩臺以上的接收機來接收信號,以一臺坐標已知的為基準站,其他均為移動站。通過使用這種技術(shù),移動站以及基準站能夠至少對五顆以上的衛(wèi)星進行跟蹤,并且通過基準站額不斷觀測,并通過電臺將已知點的位置數(shù)據(jù)以及其觀測值的坐標信息,發(fā)送到移動站的接收機,此時,移動站根據(jù)接收到的基準站的數(shù)據(jù)以及自身測量得到的觀測數(shù)據(jù),通過組成差分觀測值來進行實時處理,得到需要的三維坐標。因此,RTK技術(shù)受到較少的外部條件的限制和影響,只要滿足一些基本條件,該技術(shù)就能夠快速、準確的進行定位,這就大大減少了我們定位工作的工作量,并且由于減少了認為因素的影響,降低了誤差,提高了測量的精度。由于上述的優(yōu)點,所以現(xiàn)階段我們已經(jīng)逐步放棄了靜態(tài)測量以及快速靜態(tài)測量等方法,逐步開展厘米級實時RTK技術(shù)的使用,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用與測繪工程中。
2 工程實例分析
在西北某省的河流改建工程中,根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,我們將其分為兩個部分,南半?yún)^(qū)地勢平坦,交通便利,而北半?yún)^(qū)則是山區(qū),擁有大量的河流,山谷狹窄且深,谷底寬度約為50m,相對比高約為600m,而且河床兩遍山坡非常陡峭,部分地區(qū)幾乎為豎直狀,總體形狀呈V字形,并且由于惡劣的環(huán)境,河段地區(qū)不存在植物。測繪區(qū)域為60km,海拔在500-3500m范圍內(nèi),雖然部分地區(qū)有國道可以通行,但是仍有近一半的區(qū)域沒有公路,存在大量的野獸,無法通行車輛。由于河水的來源為冰山的雪水融化,不僅溫度非常低,而且水流湍急,無法直接涉水過河。所以在這種復(fù)雜的地質(zhì)條件下用傳統(tǒng)的測量方法進行測繪,需要大量的人力以及物力,而且還無法保證測量精度,所以采用了航空攝影測量的方法,得到該地區(qū)的1∶5000地形圖,然后通過RTK技術(shù)進行像控點聯(lián)測。
3 精度分析
使用該技術(shù)進行測繪后,我們?yōu)榱吮WC測量的精度能夠滿足相關(guān)規(guī)范要求,先選擇三個已經(jīng)坐標的點進行檢測比較,如下表所以,從下列數(shù)據(jù)中我們可以證明RTK技術(shù)的測量精度極為良好。
根據(jù)以往的經(jīng)驗,RTK測量平面精度受外界因素影響較小,而高程精度受影響較大,其主要原因是受地球高程異常地影響。因此,在測量像控點的過程中,對已知點的高程進行了反復(fù)比較如表2所示。其中419、421和418點是在天山測區(qū),高程較差最大為-0.234m。水利水電工程測量規(guī)范(SL197-97)中規(guī)定,基本高程控制的高程中誤差為±h/20m,1:5000地形圖等高距為5m,高程中誤差為M=±5/20=±0.25m,若以2倍高程中誤差作為極限誤差,高程較差允許值ΔH允許=±2M=±2×5/20=±0.50m,最大一點較差小于允許值,符合規(guī)范的要求。
4 結(jié)論
總之,通過上述論述,我們充分認識到了GPS RTK技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢,這給我們的工作帶來了極大的便利,但是我們也要充分認識到這種技術(shù)的局限性,在測繪工作中要充分考慮:人為原因、磁場干擾、衛(wèi)星個數(shù)以及觀測死角等因素,只有這樣才能夠真正的發(fā)揮RTK技術(shù)高精度的特點。通過文中某測繪實例,我們也意識到GPS RTK技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢,不僅提高了工作效率,還降低了測繪人員的勞動強度,特別是對于一些地質(zhì)條件極為復(fù)雜區(qū)域的測繪工作帶來了極大的改善。
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