劉家興

摘要： 對(duì)測(cè)繪工程中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐及細(xì)節(jié)問(wèn)題研究。具體是在概述GPS RTK概念與功能的基礎(chǔ)上，闡述上述兩類技術(shù)在工程點(diǎn)布設(shè)、勘探線剖面測(cè)量以及勘探網(wǎng)及技術(shù)測(cè)量中的應(yīng)用要點(diǎn)，最后，對(duì)強(qiáng)化GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用效果進(jìn)行探究。希望在GPS RTK技術(shù)的協(xié)助下，測(cè)繪工作的精確性進(jìn)一步提升。

Abstract： In this paper， the application practice and details of GPS RTK technology in the surveying and mapping engineering are studied. Based on an overview of GPS RTK concept and function， it elaborates application points of the two kinds of technology in the engineering layout， prospecting line profile measurement and measurement technology in the exploration network and finally explores application effect of enhanced GPS RTK technology in engineering surveying and mapping. It is hoped that with the assistance of GPS RTK technology， the accuracy of surveying and mapping work will be further improved.

關(guān)鍵詞： GPS RTK技術(shù)；功能；應(yīng)用流程；應(yīng)用領(lǐng)域

Key words： GPS RTK technology；function；application process；application field

中圖分類號(hào)：TB2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）34-0166-02

0 引言

知識(shí)經(jīng)濟(jì)一體化時(shí)代中，傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)難以滿足工程測(cè)繪工作的需求?，F(xiàn)階段工程測(cè)量所應(yīng)用的技術(shù)處于不斷翻新的態(tài)勢(shì)中，GPS可以被視為技術(shù)升級(jí)產(chǎn)物，其自帶諸多優(yōu)勢(shì)，所以其在航天航空、軍事、交通定位以及土地利用調(diào)查中擁有較高的應(yīng)用頻率。但是RTK作為一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)，在工程測(cè)量中應(yīng)用時(shí)間較為短暫，所以對(duì)技術(shù)深入探究是必要的?；诖?，本文做出如下論述內(nèi)容。

1 GPS RTK的概念與功能

1.1 GPS

GPS技術(shù)在20世紀(jì)60年代被研制，也被稱之為全球定位技術(shù)。該類技術(shù)的工作原理可以做出如下概述，即借助太空內(nèi)的衛(wèi)星系統(tǒng)、地面上的監(jiān)控設(shè)施與用戶手中的信號(hào)接收設(shè)備三個(gè)部分協(xié)同完成精度相對(duì)較高的實(shí)時(shí)定位工作。其中太空部分是由24顆衛(wèi)星組建的系統(tǒng)，全球95%區(qū)域已經(jīng)被該系統(tǒng)覆蓋，地面監(jiān)控設(shè)施則是借助對(duì)衛(wèi)星情況未知進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)控的方式，獲得來(lái)自衛(wèi)星傳遞的各類信息，從而使衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)作的常態(tài)性得到切實(shí)的保障，使其演變成用戶手中信息接收設(shè)施與太空中衛(wèi)星系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)站[1]。在GPS技術(shù)的協(xié)助下，全球不同地域高精度、全天候的自動(dòng)化測(cè)量目標(biāo)順利達(dá)成。目前，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)軍事建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)等領(lǐng)域均有所應(yīng)用，為現(xiàn)代化目標(biāo)的達(dá)成注入能量。

1.2 RTK

GPS技術(shù)可以被視為一類在靜息狀態(tài)下具備定位功能的技術(shù)，GPS技術(shù)在不斷的實(shí)踐與改造中，RTK技術(shù)被開(kāi)發(fā)，該技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在動(dòng)態(tài)定位方面上，可以被視為GPS技術(shù)的革新產(chǎn)物，RTK技術(shù)能夠?qū)ν恋啬壳皯?yīng)用的范疇進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，同時(shí)參照目前土地開(kāi)發(fā)實(shí)況落實(shí)測(cè)繪工作，把該地域過(guò)去有關(guān)數(shù)據(jù)和當(dāng)下開(kāi)展的土地規(guī)劃進(jìn)行有效對(duì)照，在個(gè)體理性判斷的基礎(chǔ)上，明確最優(yōu)土地規(guī)劃方案。RTK技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用，最大優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在簡(jiǎn)化以往工作流程，降低測(cè)繪成本，提升工程測(cè)繪工作精度與效度方面上。RTK技術(shù)具有如下特征：機(jī)器化程度高、操作程序簡(jiǎn)易、人力資源消耗量低、精確度高等，相信其在后續(xù)幾年的工程測(cè)繪中將會(huì)有更大的應(yīng)用空間。當(dāng)下，RTK技術(shù)已達(dá)成了20m范疇內(nèi)的高精度定位，更高精度定位目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也將指日可待。

2 GPS RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

2.1 工程點(diǎn)布設(shè)

在工程測(cè)量區(qū)域開(kāi)展一級(jí)管控的基礎(chǔ)上，就應(yīng)對(duì)建筑項(xiàng)目的工程點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)布設(shè)。具體是把這些布設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)信息傳送至GPS機(jī)中，借用GPS RTK技術(shù)對(duì)這些工程點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，在具體測(cè)算進(jìn)程中，一定要對(duì)平面誤差和高度誤差數(shù)值進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，使其均低于5cm，一旦超出這一數(shù)值就需要再次布設(shè)工程點(diǎn)測(cè)量，最后準(zhǔn)確確定這些工程點(diǎn)具體方位。

2.2 勘探線剖面測(cè)量

現(xiàn)代建筑工程施工進(jìn)程中，地質(zhì)鉆孔通常都被安置于勘探線上端，故此在測(cè)量進(jìn)程對(duì)勘探線剖面測(cè)量是不可缺少的步驟[2]。在GPS RTK技術(shù)的幫襯下，勘探線剖面測(cè)量工序投入的人力資源量顯著降低，一個(gè)工作人員就可以獨(dú)自對(duì)剖面方向與位置進(jìn)行解析，借助傳導(dǎo)出的數(shù)據(jù)對(duì)勘探線剖面進(jìn)行測(cè)量，借此途徑達(dá)到降低剖面測(cè)量誤差值的目標(biāo)。

2.3 勘探網(wǎng)及技術(shù)測(cè)量

GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用，能夠使測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確率大幅度提升，其在不斷完善中將以往測(cè)量方法取而代之?？偨Y(jié)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，RTK技術(shù)在平坦寬闊地域中進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，若GPS基線在5～10km范疇中取值，對(duì)其測(cè)量過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)其表態(tài)優(yōu)良，決定應(yīng)用快速靜態(tài)定位模式。若控制網(wǎng)基線的邊長(zhǎng)低于5km，那么地質(zhì)測(cè)繪人員需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況與觀測(cè)條件，科學(xué)的應(yīng)用動(dòng)態(tài)測(cè)量模式。endprint

3 GPS RTK技術(shù)在工程測(cè)量應(yīng)用過(guò)程中存在的不足與完善對(duì)策

盡管 GPS RTK技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域中的應(yīng)用帶有精確度高、觀測(cè)時(shí)間短暫與全天作業(yè)等優(yōu)勢(shì)，但是其在工程測(cè)量中的應(yīng)用時(shí)間還是相對(duì)短暫，在技術(shù)方法方面還存在一些缺陷尚未彌補(bǔ)。例如在多變自然環(huán)境因素的作用下，技術(shù)水準(zhǔn)較低，信號(hào)獲得能力較弱，數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中遺失現(xiàn)象是極為常見(jiàn)的。那么為了使工程測(cè)量工作質(zhì)量得到切實(shí)保障，積極探究上述問(wèn)題處理對(duì)策，對(duì)技術(shù)進(jìn)行改造創(chuàng)新是極為必要的。

一是環(huán)境狀況影響GPS RTK系統(tǒng)的運(yùn)作效率，例如正午陽(yáng)光過(guò)于充足，那么GPS RTK系統(tǒng)就會(huì)受到電離層的干擾，衛(wèi)星數(shù)目與強(qiáng)度信息接收精確性就得不到切實(shí)的保障，測(cè)量結(jié)果的信度與效度就受到不同程度的干擾[3]。另外，在偏遠(yuǎn)地區(qū)或者是植被較為茂密的區(qū)域信號(hào)強(qiáng)度極低，可能會(huì)若隱若現(xiàn)，采集、傳導(dǎo)、解析數(shù)據(jù)的時(shí)間也比較漫長(zhǎng)，對(duì)測(cè)量質(zhì)量與測(cè)量進(jìn)度造成惡劣影響。所以在這種局勢(shì)中，就需要做好測(cè)量基地構(gòu)建工作，最好選擇較為寬敞地域，例如在地域支架天線之時(shí)，要確保電臺(tái)天線架設(shè)高度，進(jìn)而提升信號(hào)接收強(qiáng)度，在現(xiàn)實(shí)測(cè)量工作中最好聯(lián)合全基站進(jìn)行作業(yè)，進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)傳導(dǎo)的順暢性，最大限度地壓縮環(huán)境對(duì)測(cè)繪工作帶來(lái)的影響。與此同時(shí)，加大新技術(shù)、新設(shè)備開(kāi)發(fā)力度，提升信號(hào)接受率，強(qiáng)化信號(hào)強(qiáng)度，降低信號(hào)干擾程度，這樣一方面壓縮人力成本，另一方面降低測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸時(shí)長(zhǎng)，測(cè)量效率將會(huì)有大幅度提升。

二是信號(hào)在傳導(dǎo)進(jìn)程中，作業(yè)半徑較小的情況下，數(shù)據(jù)易受擾動(dòng)而破損。GPS與RTK技術(shù)在工作進(jìn)程中，信號(hào)易受山體與其他高強(qiáng)度信號(hào)的影響，加大了數(shù)據(jù)遺失問(wèn)題出現(xiàn)的概率，精確度也必然受到影響。故此，在現(xiàn)實(shí)測(cè)量進(jìn)程中，GPS RTK技術(shù)的實(shí)際半徑要低于預(yù)測(cè)的工作半徑[4]。所以應(yīng)該選擇地勢(shì)較高的區(qū)域建設(shè)準(zhǔn)基站，從而為信號(hào)傳導(dǎo)提供便利，在對(duì)流動(dòng)站建設(shè)之時(shí)，最好減縮流動(dòng)站和準(zhǔn)基站間距，以達(dá)到降低測(cè)量誤差的目標(biāo)。與此同時(shí)，確保設(shè)備初始化工作開(kāi)展的時(shí)效性，數(shù)據(jù)庫(kù)翻新要帶有連貫性特征，最好選擇初始化能力較強(qiáng)、翻新速度較快的RTK設(shè)備。

三是基于GPS RTK設(shè)備論是電氣設(shè)備這一實(shí)況，所以其在工作進(jìn)程中出現(xiàn)電量不足甚至斷電現(xiàn)象在所難免，這樣信號(hào)接收與傳導(dǎo)效率就會(huì)受到影響，測(cè)量精確度就會(huì)喪失保障。所以在對(duì)技術(shù)改革進(jìn)程中應(yīng)該為其配置容量較大的電池，或應(yīng)用外接電源，從而使設(shè)備供電的充足性有所保障。低電量報(bào)警系統(tǒng)的安設(shè)，在維護(hù)數(shù)據(jù)信息安全性方面發(fā)揮的作用也是極為顯著的。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合全文論述的內(nèi)容，對(duì)GPS RTK技術(shù)概念、功效以及在測(cè)量工程中具體應(yīng)用有更為全面的認(rèn)識(shí)，其將數(shù)據(jù)傳送技術(shù)和全球定位系統(tǒng)有機(jī)整合在一起，從而使地質(zhì)測(cè)量工作的精確性得到一定保障。相關(guān)人員在工作中應(yīng)該不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而使GPS RTK技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。

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