GPS RTK在工程測量中的應用
1 引言
隨著全球定位系統(GPS)技術不斷完善及計算機技術和相應科學的發展,GPS RTK技術在測繪領域中不斷擴展應用范圍。本文結合多年的實踐經驗,介紹GPS RTK技術在工程測量中的應用。
2 GPS RTK技術簡介
RTK(ReadTimeKinematic)技術采用了載波相位動態實時分差的方法,能夠在野外實時地提供測站點在指定坐標系中三維定點結果,并達到厘米級的精度,所需時間不到一分鐘。RTK是GPS應用的重大里程碑,目前正在越來越多的測量工作中得到應用。RTK分為基準站和移動站,在RKT作業模式下,基準站通過無線電將基準站接收機實時的觀測數據(偽距觀測值,相位觀測值)及已知數據傳輸給移動站的接收機。移動站通過無線電接收來自基準站的數據,并且采集GPS觀測數據,在系統內組成差分觀測值進行實時處理,通過坐標轉換參數轉換得出移動站每個點的平面坐標X、Y和海拔高H。
3 工程測量的應用
3.1 工程概況
西江三橋長洲島主干道違章建筑整治工程,是市政府為保證西江三橋順利進行的一個重要整治方案,根據上級領導指示精神,需要對長洲島內主干道100M范圍內控制線進行放樣,要求每隔80M左右放樣一點,每兩點之間相互通視,并測繪范圍線內新增房屋。主干道西邊長1.7KM,東邊長1.72KM。工程區域內地形很復雜,線路兩邊所經地形有魚塘、竹林、果林、旱地、灌木林、居民區等,通視情況差,放樣難度很大,時間很緊迫。
3.2 工程區域已有資料。
工程區域已施測有C級GPS控制點四個,分布在主干道西北邊和東南邊各2個,可以作為工程放樣的控制點。并有1993年測繪的1:500掃描地形圖。
3.3 儀器的設備
作業采用的儀器設備為:中海達測繪儀器有限公司生產的雙頻GPS5800接收機二臺套,一臺為基準站,一臺為移動站。接收機與手簿之間通過藍牙裝置連接傳輸數據。
3.4 GPS RTK放樣
首先在西北的一個位置比較開闊的控制點架設基準站接收機,通過手簿與基準站接收機連接,輸入基準站的坐標和海拔高,接收機覘標高,求取轉換參數,轉換參數符合精度后,設置好基準站,然后選擇附近另一個控制點進行檢測,檢測結果符合要求后,即可開始放樣。
3.4.1 單點坐標放樣
用手簿輸入待放點的坐標,通過手簿與移動站接收機的連接,打開手簿待放點位置導航圖,根據導航圖的指示,移動移動站接收機,當GPS開始進入有效解狀態時,手簿顯示符合放樣點坐標位置即可實地定點,就可以進行下一個坐標點的放樣。
3.4.2 直線加密點的放樣
用手簿輸入直線兩端點的坐標,根據實際情況,設定直線起始點的坐標,然后按照要求輸入邊長數據,按照手簿導航圖的指示,進行實地定點,繼續下一個直線點的放樣。
3.4.3 圓曲線放樣
用手簿輸入圓心坐標、半徑數據,再根據需要放樣的圓曲線上的數據輸入手簿,即可按照手簿導航圖的指示進行實地定點。
3.5 控制測量
對于測量新增房屋的坐標位置,由于RTK在居民區內與基準站接收機連接信號不是很好,達不到有效解狀態,因此,使用RTK在居民區外圍進行圖根控制測量,再用全站儀測繪。進行圖根控制測量時,選點之后,當GPS達到有效解狀態,首先通過手簿顯示,看看定點精度,點位精度要求滿足了,就可以測量,即時就知道觀測質量,以及坐標和高程結果了。
3.6 內業處理
放樣資料和觀測得到的控制點資料,通過手簿進行數據導出,導出格式分別選用清華山維格式和中海達格式,放樣資料調入清華山維2000測圖軟件平臺進行處理。控制點資料通過中海達格式轉換成文本文件,整理即可。
4 應用體會
通過GPS RTK在工程測量中,得出如下體會:
4.1 GPS RTK作業有著較高的精度,觀測速度快,已在越來越多的測量工作中得到應用,非常適合大規模的工程測量和其它測量工作。
4.2 GPS RTK作業不受通視條件影響,單站測量控制范圍廣,操作簡單,能有效地減少了因地形復雜帶來的繁重工作量。
4.3 GPS RTK測量可以大大提高工作及成果質量,它不受人為因素的影響,整個作業過程全由電腦控制,自動記錄,自動數據預處理,自動平差計算。
4.4 GPS RTK采集的定位坐標數據是GWS-84坐標,如在其它坐標系統內進行RTK作業則需要求取定位坐標轉換參數,轉換參數質量的好壞直接影響RTK的測量精度。
4.5 GPS RTK技術受到基準站傳播差分改正數有效范圍的限制,在大區域實施作業時,應注意其控制的有效范圍,RTK的范圍盡量不超過10KM為原則,否則解算速度和精度都大受影響。
4.6 GPS RTK技術具有自動化程度高,可以極大地降低勞動作業強度,減少工作量,提高作業效率。
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