(潮安區(qū)國土資源局測繪隊(duì),廣東 潮州 515600)
摘要:RTK技術(shù)是一種新型的測量技術(shù),具有不需要通視、全天候、測量時(shí)間短、定位準(zhǔn)確度高等方面的優(yōu)點(diǎn),在測量領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用?;诖?,文章對RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:RTK;地形測量;控制圖根;定位準(zhǔn)確度
中圖分類號:P228文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2014)22-0041-02在我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下,各種科學(xué)技術(shù)得到了很大的發(fā)展,在測量行業(yè)中,一些作業(yè)儀器、作業(yè)方法也都有了較大的改變。特別是新的RTK技術(shù)出現(xiàn)以后,完全顛覆了傳統(tǒng)的測量模式,具有施工人員少、測量時(shí)間短、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)等方面的優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)對RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用進(jìn)行探討。
1RTK技術(shù)簡介
RTK技術(shù)是目前一種效率比較高的定位技術(shù),主要是利用GPS接收器對衛(wèi)星信號進(jìn)行接收定位的目的。其中一臺接收器在已知坐標(biāo)點(diǎn)上進(jìn)行安置,另一個(gè)接收器用來對未知點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測定,測定精準(zhǔn)度和測定效率非常高。在對地形測量的過程中,數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)和處理技術(shù)是設(shè)計(jì)的重點(diǎn),其中數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)主要是對數(shù)據(jù)的抗干擾性和可靠性進(jìn)行提升,數(shù)據(jù)處理技術(shù)主要是用來對初始整模糊度進(jìn)行快速解算。在正常工作的過程中,移動站和基準(zhǔn)站要可以同時(shí)接受五顆以上的GPS衛(wèi)星信號,而且要可以對基準(zhǔn)站發(fā)出差分信號,接收衛(wèi)星信號,移動站在作業(yè)的過程中,不可以出現(xiàn)關(guān)機(jī)和失鎖的情況,否則就需要重新對RTK進(jìn)行初始化。
2RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
2.1RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
在測量地形的過程中,使用RTK技術(shù)進(jìn)行測量,操作非常簡單,只需要工作人員攜帶測量儀器到達(dá)測量去進(jìn)行測量即可,通常情況下,在極短的時(shí)間內(nèi)就可以得到一個(gè)定點(diǎn)坐標(biāo)。在普通地勢條件下,使用RTK技術(shù)只需要一次設(shè)站可以完成半徑為4km的測量工作,節(jié)省了施工時(shí)間,而且測量數(shù)據(jù)可靠性高。
由于RTK測量技術(shù)是利用電磁波開展測量工作的,受天氣能見度、氣候等方面因素的影響不大,設(shè)備操作簡單,可以同時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、輸入、轉(zhuǎn)換和處理,并且可以和計(jì)算機(jī)以及其它的測量儀器建立通信連接。而且RTK測繪技術(shù)具有良好的自動化水平,在各種內(nèi)業(yè)測繪和外業(yè)測繪中都可以運(yùn)用,將軟件控制系統(tǒng)安裝到流動站后,就可以達(dá)到測繪的目的,不僅降低了操作人員的勞動強(qiáng)度和工作時(shí)間,而且降低了人為誤差,保證了數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。
2.2RTK技術(shù)的缺點(diǎn)
雖然RTK技術(shù)具有常規(guī)測量技術(shù)沒有的優(yōu)點(diǎn),但是在實(shí)際操作的過程中,仍然會有一定的問題存在,比如時(shí)間問題、初始化能力、電量不足、衛(wèi)星狀態(tài)限制等都會對RTK測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性造成影響。
3RTK技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用
3.1控制圖根進(jìn)行測量
在使用傳統(tǒng)的技術(shù)對地形進(jìn)行測量時(shí),需要使用導(dǎo)線測量、三角測量的方法進(jìn)行測量,但是,由于這些測量方法需要測站互相保持在通視的狀態(tài),造成了費(fèi)用和實(shí)際的浪費(fèi),而且測量的準(zhǔn)確度不高,測量精準(zhǔn)度無法保證。雖然可以使用一些靜態(tài)定位的方法進(jìn)行測量,但是這種方法效率不高,測量過程中流程比較多。而使用RTK技術(shù)進(jìn)行測量時(shí),可以使用圖根控制的方法進(jìn)行測量,可以實(shí)時(shí)的顯示出定位結(jié)果,保證了測量的精準(zhǔn)度,有效地提高地形測量的作業(yè)效率。而且在《城市測量規(guī)范》中也明確規(guī)定,鄰近等級控制點(diǎn)的誤差圖根點(diǎn)精度要在0.11nm以下,高程誤差應(yīng)在測量等高距的1/10以內(nèi)。比如,在根據(jù)地形圖進(jìn)行計(jì)算時(shí)。高程誤差要控制在10cm以內(nèi),點(diǎn)位誤差應(yīng)控制在10cm以內(nèi),使用RTK技術(shù),可以達(dá)到規(guī)范中對精準(zhǔn)度的要求。
3.2測量精準(zhǔn)度和可靠性檢測
在使用RTK技術(shù)對地形進(jìn)場檢測的時(shí)候,檢測的精準(zhǔn)度是非常重要的,因此,在RTK設(shè)備初始化配置好后,要對測量的可靠性進(jìn)行檢測,保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,在對可靠性進(jìn)行檢測時(shí),主要有以下兩方面內(nèi)容:(1)利用RTK技術(shù)測量控制點(diǎn)的坐標(biāo),并將測量結(jié)果和已知結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn),利用這種方法將問題找出,并及時(shí)進(jìn)行改正。(2)增加固定坐標(biāo)數(shù)量,提高比較力度。在RTK點(diǎn)存在的情況下,使用重測RTK坐標(biāo)點(diǎn)的方法校核坐標(biāo)。如果RTK點(diǎn)不存在,可以使用全站儀對各個(gè)測量點(diǎn)之間的距離和高差進(jìn)行測量,并利用高差和距離反算的方法進(jìn)行校驗(yàn)。
3.3碎部點(diǎn)測量
在測量碎部地形時(shí),通常要選擇比較空曠的地區(qū)進(jìn)行測量,在幾秒鐘內(nèi)就可以達(dá)到固定解,完成一個(gè)點(diǎn)的收集測量作業(yè),在使用RTK技術(shù)對地形的特征直接進(jìn)行測量的時(shí)候,所有的數(shù)據(jù)都需要存入相應(yīng)的軟件后才可以顯示出來,因此在進(jìn)行RTK地形特征測量的時(shí)候,要記錄好測量碎部點(diǎn)的序號,并將草圖畫出,在進(jìn)行內(nèi)業(yè)操作的時(shí)候,根據(jù)觀測數(shù)據(jù)將系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)格式文件生成,并根據(jù)展會的點(diǎn)位,在數(shù)字成圖中要將地形圖繪制出來。
在進(jìn)行地物點(diǎn)收集的時(shí)候,要根據(jù)軟件成圖的基本特點(diǎn),在特定的范圍中,使用地物分類的方法可以取得良好的測量效果。比如在對河流進(jìn)行測量的時(shí)候,要先完成河流的測量后,再進(jìn)行其他物體的測量。整個(gè)測量流程要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)順序進(jìn)行開展。對于電線桿等圓形物件,可以根據(jù)線路的具體走向,將RTK天線緊貼在電線桿的前后,對兩點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行收集,在進(jìn)行內(nèi)業(yè)作業(yè)時(shí),可以根據(jù)兩點(diǎn)坐標(biāo)連線的中心點(diǎn)來對電桿的位置進(jìn)行確定,保證測量的準(zhǔn)確度。
4RTK技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例
4.1案例介紹
某工業(yè)園區(qū)在建設(shè)的過程中,需要對園區(qū)的地形進(jìn)行測量,園區(qū)總建設(shè)面積為16km2,植被覆蓋面積大,地勢比較平坦,區(qū)域交通便利,有部分高層建筑。
4.1.1控制高程的基本資料。高程是由某國土局測繪隊(duì)提供的,一級到線點(diǎn)N425、N426,所有的標(biāo)準(zhǔn)都完好,可以作為高程測量起始數(shù)據(jù)。
4.1.2控制平面資料。資料為國土局測繪對提供,一級導(dǎo)線為N426、N425,測量成果可以作為測區(qū)平面的起始數(shù)據(jù)。
4.1.3地形圖為該地區(qū)2009年測量的1∶1000地形圖,可以作為測試區(qū)首級控制網(wǎng)選點(diǎn)、設(shè)計(jì)、計(jì)劃作業(yè)的圖件基礎(chǔ)。
4.2作業(yè)的步驟和方法
4.2.1?將坐標(biāo)系選好。本測量作業(yè)使用1954年北京坐標(biāo)系。
4.2.2?對投影參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。本測量作業(yè)X常數(shù)為0,Y常數(shù)為500000,中央子午線為117°,投影尺比為1。
4.2.3?對基準(zhǔn)站進(jìn)行設(shè)置。在非已知點(diǎn)上對基站進(jìn)行設(shè)定,此測量作業(yè)選測區(qū)某建筑的四層樓頂,基站架設(shè)完成后,在進(jìn)行基站坐標(biāo)的輸入,以及單點(diǎn)的定位時(shí),根據(jù)讀取鍵將單點(diǎn)定位作為設(shè)置為基準(zhǔn)站坐標(biāo)。
4.2.4?計(jì)算完后,對轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行儲存。
4.2.5?對N425、N426兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量,查看和已知坐標(biāo)是否相同,如表1所示。經(jīng)過核查,轉(zhuǎn)換參數(shù)具有良好的可信度,可以根據(jù)此參數(shù)開展地形測量作業(yè)。
表1殘差一覽表
點(diǎn)號 等級 DX(m) DY(m) DH(m)
N425 一級導(dǎo)線 -0.024 -0.013 0.023
N426 一級導(dǎo)線 0.018 -0.013 -0.019
4.3進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理
外業(yè)測量儲存文件是數(shù)據(jù)庫專用文件,成圖軟件無法直接調(diào)用,此時(shí)就需要用到“測點(diǎn)成果輸出”功能,可以直接將數(shù)據(jù)庫文件轉(zhuǎn)變成DAT數(shù)據(jù)格式,在轉(zhuǎn)換后將其導(dǎo)入到CAD軟件中,然后根據(jù)外業(yè)的草圖,迅速將數(shù)字化內(nèi)業(yè)成圖工作完成。
4.4作業(yè)過程中遇到的問題及調(diào)整方法
4.4.1本工程在使用RTK對導(dǎo)線網(wǎng)進(jìn)行測量時(shí),由于作業(yè)時(shí)間不同,導(dǎo)致在使用全站儀進(jìn)行定向時(shí),出現(xiàn)了比較大的誤差,針對這一情況,要求在布置基準(zhǔn)站的時(shí)候,要排在同一個(gè)點(diǎn)上,保證測點(diǎn)的中整平。
4.4.2在進(jìn)行RTK測圖的時(shí)候,出現(xiàn)了移動站和基準(zhǔn)站通信中斷的情況,一般情況下,主要是因?yàn)橐苿诱舅谖恢眯盘柌缓?、基?zhǔn)站電量耗盡等原因?qū)е碌?。對于以上情況,在測量的過程中,對出現(xiàn)問題的積極進(jìn)行了解決,保證了測量工作的順利開展。
5結(jié)語
總而言之,RTK技術(shù)作為一種新興的測量技術(shù),有效地提高了作業(yè)效率和作業(yè)準(zhǔn)確度,降低了勞動強(qiáng)度。隨著該技術(shù)不斷在各種實(shí)際地形測量中進(jìn)行運(yùn)用,創(chuàng)造的社會效益也會越來越大,相信在不久的將來,RTK地形測量技術(shù)會在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮其重要作用。
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作者簡介:林彩璇(1975—)女,廣東潮安人,潮安區(qū)國土資源局測繪隊(duì)中級工程師,研究方向:測量、描圖、圖紙矢量。