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摘要:随着经济的发展,科学技术再创新高。推动了我国社会主义现代化建设及城市建设的发展。在市场经济体制下,我国城市规模日益庞大,为推进城市化进程,对于勘测控制测量的技术要求也在不断提高。较传统RTK而言而言,网络网络RTK具备诸多显著自身优势具备诸多显著自身优势,如无须架设参考站、初始化更迅捷、作业效率更高、测放范围更广、误差更小更可靠、可更好开展实时观测等,因而在各类测放作业中广泛实践应用。
关键词:土方测量;网络网络RTK;技术原理
引言
城市建设必然会将原有土地在形态上做出改变,保证符合新建筑地基要求。对土地形态的改变要求高质量的土方测量技术,通过填方量以及挖方量的提升对原有土地展开调查。调查内容应包含对原始土地山川、河流、池塘以及田地等地形的测量,过程相对复杂。目前,我国在土方测量方面通常采用三角网法来进行内业数据的搜集,并结合外业数据搜集完善土方测量工作,保障测量质量。
1 网络RTK系统的组成和工作原理
1.1 网络RTK系统的组成
GPS网络RTK系统主要由基准站网、控制中心、数据通信线路和用户部分构成,各个部分之间互相联系互相依存,其中核心部分是控制中心,包括GPS网络RTK系统数据的传输、接收,以及转换、处理和传送。基准站网络由若干个基准站设备构成,一般至少要有3个及以上的固定基准设备。控制中心又称为数据处理中心,顾名思义是为数据处理服务的,该中心又由计算机、各RTK软件、通信服务器等构成,是GPS网络RTK系统的核心。通信线路的作用是联系控制中心和基准站、流动站。用户部分也就是流动站,由GPS接收器、移动电话及调制解调器构成,接收器的功能是发送用户的初始位置信息,同时接收控制中心信号数据,然后生成相应的位置信息。
1.2 网络RTK技术的工作原理
连续运行参考站系统(CORS)是集成GNSS导航定位、无线通信、计算机、测绘等多种技术,提供移动定位、动态连续的空间框架等空间位置信息服务的系统。CORS的工作原理是利用现代计算机技术对海量数据进行优化,以公共通信网络为传输手段,实时地向不同类型、不同需求的用户自动提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位、伪距),各种改正数、状况信息,以及其他相关GPS服务项目。常规RTK技术需在测区内或附近控制点上架设基准站,并已知站点坐标,对流动站的误差改正信息也未包含对流层、电离层等误差改正,CORS有效克服了上述缺陷,不仅提高了基础测绘的精度,而且经济实用。网络RTK差分信息的生成方式包括虚拟参考站法(VRS)、区域改正数法和主辅站技术(MAC),其中VRS的建站技术更加成熟。VRS是现有CORS系统中广泛采用的一种网络RTK技术。其工作原理为:流动站作业时先通过GPRS、CDMA或WCDMA(3G)等无线通信网络向数据中心发出服务请求,并将流动站的概略位置回传给数据中心,数据中心利用与流动位置最近的3个基准站的观测数据和误差模型,生成一个应用于流动站概略位置的VRS;再将这个VRS的改正数信息发送给流动站;最后流动站结合自身的观测数据实时解算得到其所在位置的精确坐标。与传统RTK测量作业方式相比,网络RTK的主要优势为:①覆盖面积更广、作业距离更长,一般服务半径可达40km;②可全天候、全天时进行观测,即不受天气和时间的影响;③更有效地消除或削弱了各种系统误差的影响,可获得更高精度和可靠性的定位结果;④无需架设参考站,真正实现单机作业,减少了架设基站的费用;⑤使用固定可靠的数据链通信方式,减少了噪声干扰;⑥随距离的增加,定位精度衰减较小,而常规RTK在流动站、基准站间距大于5km后定位精度就会大幅衰减。
2 土方测量中网络RTK的实践应用
2.1 控制测量
在利用网络在利用网络RTK开展土方测量作业时开展土方测量作业时,如若RTK流动站数量不足或测量区域内数据传输链信号、、GNSS信号偏弱,就需要借助全站仪辅助完成土方测量作业。此时,在全站仪测区应首先进行控制点布设,而如若采用传统导线控制测量进行架站、观测及数据处理,不仅耗时耗力,而且成本较高。而先进的网络RTK技术能够高效灵活地实施控制测量且观测用时较短,且采用网络RTK进行控制点布设的效率极高,能够有效满足土方测量对精度的要求。例如,在山地等树木较为茂盛的地段,网络RTK流动站多会因为GNSS信号以及数据传输信号以及数据传输通信链信号较差等问题,使得测量精度无法保障。此时,可在既能满足RTK测量又能适合全站仪架站的地点利用网络RTK布设控制点,以为全站仪的测量提供支持。
2.2 断面测量
断面测量分为横断面测量与纵断面测量,其中,横断面测量能够准确计算并得出工程土方量。其主要流程为:在与测量线路中线垂直的桩位水平面,分别对中线两边位置的变坡点与中线桩水平方向的距离以及高差予以测量,然后再根据线路横断面对该桩位土方的挖填量予以计算,最后将测区内所有横断面计算的土方量结果累计得到区域内总的土方挖填量。而对于布点较为稀少、线路弯曲不规则的测量地段,尤其是对于曲线段的测量工作,如若采用全站仪实施测量作业,就需要测量作业人员持棱镜到曲面的目测断面,然后使用全站仪放样纠正位置并纠正棱镜位置,然后再开展断面测量。利用此种方式进行测量耗时耗力,甚至仅一条长曲线的测量就会耗费1-2天时间天时间,且不规则的曲线线路还有可能使棱镜位置存在一定偏差而加大测量误差。但采用网络RTK技术进行曲线线路的外业测量作业前,须首先输入线路设计文件于手簿内,然后在开展外业测量时可先调用手簿内不规则的各断面信息进行放样,之后再依照手簿界面的距离与方向指示,将RTK流动站移动至测量线路,测量并得到地形变化点的三维坐标。由此一来,测量人员能够根据手簿提示尽快到达准确的断面位置实施点位采集,大大提升了测量作业效率与精度。
2.3 DTM法测量
DTM法土方测算是以DTM模型为基础进行土方量计算的方法,该方法土方量测算精度与测点的疏密程度密切相关。其中,地形平缓地段,测点疏密对土方量测算精度影响不大,而地形复杂地段,测点越密土方量测算精度越高。因此,于前期测量阶段,务须严格把控测量质量。而采用网络RTK技术技术,即使在地势起伏变化较大的地段,也能快速测量得到地物点坐标。相比传统全站仪测量,网络网络RTK技术省去了大量控制测量的时间,同时,网络RTK流动站与基准站间通视性要求不高,只要GNSS信号以及数据通信链传输信号良好即可保证测量质量。相比传统单基站RTK测量,采用网络RTK技术时,只要流动站位于基准站网络范围内即可,降低了流动站与基准站的限制条件,甚至由单基站所要求的10km-15km放宽至数10km的距离。
3 结语
总之,将网络RTK实践应用于相应土方测量作业之中,可在确保测量精准的同时极大程度的提升作业效率,并且较常规测量而言更加的省时、省工。因此,该技术势必将于今后的各类测放作业之中愈发广泛的实践应用。
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