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测量过程中精度的影响因素及控制措施研究

发表时间：2020/1/8 来源：《科技新时代》2019年11期作者：崔昌雄

[导读] 实时动态定位 (即RTK)因其精度高和准确性强的优点，广泛应用在工程测量领域。在其应用实践中，较多因素干扰着获得数据的精度，直接影响最终的施工质量。

崔昌雄
        中交二公局第四工程有限公司河南省洛阳市471013
        摘要：实时动态定位 (即RTK)因其精度高和准确性强的优点，广泛应用在工程测量领域。在其应用实践中，较多因素干扰着获得数据的精度，直接影响最终的施工质量。本文首先对RTK技术的工作原理和运行特点进行介绍，并对RTK技术应用中的影响因素和技术关键点进行分析，对工程实践中的控制措施进行介绍，可以更好地保证技术应用的有效性。
        关键词：测量精度影响因素控制措施
        1引言
        随着我国社会的不断发展，各种复杂、特殊、高精度的施工建设项目不断增加，给施工中的工程测量带来了挑战。GPS技术中的实时动态定位技术(RTK)是一个当前的重点研究方向，作为GPS分支中的一大关键的拓展方向，在现场施工中使用较广。RTK技术在实际应用中具有高精度、操作简便等优点，广泛应用在工程建设中的工程测量、坐标放样、碎步测量等多个领域方面，对于工程建设具有重要的意义。由于RTK技术操作简便，可以大大减轻工作人员的工作强度，另外受环境的影响程度较小，具有较好的应用前景和经济性。本文阐述了RTK在公路建设过程定位施工中的综合使用，对在具体使用过程中的精度影响因素进行探究，并研究出控制误差的具体方式，以便更好地实现RTK在工程施工实践中的使用。
        2 RTK技术的概述及应用优势
        RTK技术整个过程依靠仪器自动完成，有效地降低了劳动量，并且较少了劳动时间和提升准确度。RTK技术主要可分为三个主要部分：数据传输设备、GPS接收设备、软件操作系统。三个组成部分之间相互协调，每个组成模块的特点有较大的区别。其中主体部分包括基站的数据发送设备和用户观测站的数据接收设备，此部分是能够及时传递动态观测数据。软件系统主要是将定位卫星的信号通过特定算法为特定观测点的三维坐标数据。
        RTK技术不仅实现了GPS施工测绘技术存在的优点，既可以实现快速静态的施工定位和准动态相对的施工定位功能，还可以通过后处理的方法进行数据的观测，其中后处理方法进行数据观测和实时动态测量可以同时进行，互不影响，因此更具优势和实用性。
        RTK技术由于不受视线等条件的约束，因此其可以进行全天使用。可以实现在首级GPS控制点上直接进行数据的测量，由于此检测对于控制测量的精度要求不高，因此其更加地容易操作，工作时间得到较大的节约。针对精度要求较高的工程测量中，传统的测量方式不能进行高精度的测量，容易对工程施工造成较大的偏差影响，而RTK技术可以直观的提升所获得的资料的质量，可以为工程进展提供更加精确的实时资料，以保证工程质量。

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RTK技术整合了快速测量和数据传输两大基本的性能，可以实现过程数据链的稳定并可以使得测量数据位置点拉长，由于中间采取无线电传输系统，可以减少中间转战次数，进而避免了频繁设置转战点引起的数据稳定性受到影响，大大节约运行时间间隔，提升效率。
        3工程测量精度影响因素及控制要点分析
        针对目前的工程测量过程的实际情况，制约测量数据精确度和准确性最为关键的因素是缺少专业的测量控制人才和数据处理人才。目前，在工程测量的现场工作中，其施工人员大部分是外聘或者通过兼职招聘的，由于该部分人员缺乏较少的工作经验，对于工程测量的关键控制点并未清晰，极容易造成测量数据不准确、测量设备使用不正确的情况出现，为实现测量精度的提升埋下隐患。
        另外，部分进行全职测量的人员专业素养较低，岗前也没有进行充分的培训教育，实际工作中极容易出现测量偏差。另外，虽然测量仪器均是高精度设备，但由于测量和保养过程中没有对其进行必要的控制，导致数据的偏差。
        针对此种情况，需要采用合理的措施对测量中的精度进行控制，首先，编制科学合理、详细的作业指导书和规范标准，实际施工测量中，按照编制的操作指导进行合理施工，保证施工方向能够始终与规范指导保持一致，使获得数据的质量尽可能提升，对工程进程的开展提供可靠参考。测绘过程中，其主要工作要依据整体工作进度依次推进，严格依据既定预案进行测量工作的实施，在确保获得的数据精确的前提下，尽可能减少测绘工作的时间和次数。
        4 实际工程测量中的精度控制
        近年来，RTK技术在全天候、高效率、高精度等方面显示出优良的性能，已经在工程测量领域获得较大的应用，下文针对公路工程中RTK技术的应用进行介绍。
        (1)RTK技术在公路工程控制测量中的应用
        公路工程测绘工作中选用RTK进行数据测量的步骤为：首先选择基准站点的位置，该位置选取的原则是精度高且观测条件良好。选择好基准站点后，在基准站点位置设置GPS接收仪器，并连接好相应的电台设备。首先将基准站点所在的WGS-84和地方坐标进行提取，输进GPS设备的相应文档。然后在施工地点选择三个位置进行测量，要求其分布尽量平衡，在GPS手设备中存入各个点对应的WGS-84和地方坐标。整个测量的方法选择快速静态测试方法，在待测点安置好GPS信号接收设备后，一般3-5min后可完成整个测量过程。经过长时间大量的实践，RTK控制测量的精度可以达到cm级，对于大多数的公路工程测量都可以满足要求。
        (2) RTK在地形测图中的应用
        地形测图传统的方式是采取全站仪进行测量，需要对地形和地物碎部点进行数据采集，通过相关的软件系统进行电脑作图。此过程中，不仅测试点与地形、地物碎部点需要通视，还需要多人配合进行。采用RTK技术进行地形测图工作的流程是一人在基准站点设置仪器，另一人把仪器放置在每个碎部点进行数据测量，测试完某点数据后则将仪器设置到另一个测试点。利用RTK进行某点测试的同时，还需要利用电子手簿输入相应的编码以用来记录相关的数据。在整个测试中，测试人员要尽量维持中杆的平衡，同时画出草图。点位精度满足指标要求后，再获取相关点位的地形和地物数据，测试后将所得到的数据存入到计算机，由专业的绘图软件将相关数据绘制成图。
        (3) RTK技术在横断面测量中的应用
        在完成中线防线后，可以利用防线中中线桩点的坐标，利用专业绘图软件可以确定最终路线纵断面和各测量点横断面的测试图。在横断面和纵断面作图时所需的数据都是根据实际的地形特点进行测试的，因此不需要再到现场对纵断面和横断面进行相关数据的采集，有效地降低工作量。和传统的GPS应用相比，RTK更具经济性和准确性。
        5结语
        RTK在公路建设中的应用，可以极大的降低工作量和工作时间时间，提升工作的准确度。另外该技术不受视线等因素的制约，可以实现全天候的应用。由于RTK技术可以很好地适应数字化成图的需要，缩短成图的周期，具有较好的应用前景和社会价值。随着科学应用的不断开展，未来RTK必定会更加广泛地应用到更加要求精度和复杂性的工程施工中，RTK技术以其实时性和操作简便性在公路工程测量施工中必定会取得更大的效果。
        参考文献
        [1]周晶.地形测图中GPS-RTK技术的应用分析. 世界有色金属.2019.
        [2]高开强,徐泮林,赵晓旭.RTK坐标转换参数的应用与精度分析.测绘与空间地理信息.2019.