摘要:本文首先就GPS RTK技术的概念和原理进行阐述,并在此基础上,分析了GPS RTK技术的优势和不足,最后就GPS RTK技术在城市测量中的具体应用进行了阐述,希望能够为从事相关领域工作的人员提供一定有价值的技术参考。
关键词:GPS RTK技术、城市建设、优势、不足
伴随着世界范围内,科学技术的不断进步,在城市测量工作中,针对GPS RTK技术的应用也变得更加成熟。GPS RTK技术自身的精确性优、时效性强、效率高等优势也在城市测量中得到体现,因此充分了解GPS RTK技术的理论原理和优势,规避其不足,才能在我国城市测量工作中,更好利用GPS RTK技术。
一、GPS RTK技术的概念和原理论述
GPS RTK技术,是GPS测量技术中的一种,该技术基于载波相位观测量为根据,融合了数据传输技术与GPS测量技术。整体来讲GPS RTK技术在使用过程中,可以划分为三个功能板块,分别为基准站接收机板块、数据链板块、流动站接收机板块。GPS RTK技术的工作原理是:需要配置最少两台GPS接收设备,并将其中一台作为基准站,另外一台接收设备作为流动站点。基准站设备设置好之后,将对全部的卫星开展观测,并把信息与观测数据,及时、迅速的发送到流动站当中,流动站的GPS接收设备不但需要就GPS的卫星信号进行接收,同时还需要依靠无线接收设备,对来自于准基站的信息进行接收。之后根据相对定位的科学理论,采用实时差分处理技术,来计算出流动站具体的地理三维坐标。
二、GPS RTK技术的优势和不足分析
当前,因为GPS RTK技术的优点显著,其在城市测量领域中的应用展现出了十分良好的效果,但值得注意的是,在城市测量工作中,存在有大量的客观因素,会对数据接收与传输造成影响,因此,充分了解GPS RTK技术的优势和不足,做到扬长避短,是所有从事城市测量工作的部门和人员,必须要重视的一个问题。
(一)GPS RTK技术的优势
通常来讲,GPS RTK技术在城市测量过程中,表现出了以下优势:第一,工作效率极高,GPS RTK技术一次能够测量半径为8km以上的区域,大幅度降低了传统测绘工作中用于设备搬运的次数和时间,显著提升了城市测量工作的整体效率;第二,精确性优,GPS RTK技术因为其先进的技术理论,能够在城市测量实际应用过程中有效把误差积累的因素进行消除,所获得的测量数据的准确性和稳定性都可以得到有效保障;第三,数据传送范围大,因为基站和流动站之间的数据传送是通过无线电信号开展的,所以能够在距离较大或视线阻碍较为严重的区域开展测量活动,显著减小了对作业环境的要求;第四,自动化程度极高,GPS RTK技术能够凭借电子手簿对数据进行实时监测和记录,之后迅速将这些信息导入专业测绘软件,便能实现数字化测图,自动化程度显著高于传统技术;第五,操作便捷,RTK技术原理比较复杂,但是使用较为简单,只需要具有测量专业技能知识的工作人员便能够迅速掌握RTK设备的操作,非常简单。
(二)GPS RTK技术的不足
在城市测量工作中,GPS RTK技术的不足主要体现在以下方面:第一,卫星信号较差,因为GPS系统是由美国建设,在地球上信号最好的区域通常都是美国和周边国家,但是世界范围内有大量国家在大部分时间并不能有效进行卫星信号接收,由此造成测量结果存在有不确定性,甚至有可能出现错误数据。所以,想要达到GPS RTK技术的准确性要求,通常信号强度必须要在5颗卫星以上,一些无法有效接收卫星信号的区域便可能会受到限制;第二,数据传输受到妨害。
在开展城市测量工作的过程中,因为城市当中高大建筑物数量较多,并且排布较为密集,这些建筑物的存在,会让基站所发出的高频信号被遮蔽,或者让信号在传输的过程中被衰减,让信号在传输的过程中受到阻碍,因此,流动站将无法有效对来自于基站的信号进行准确接收,让GPS RTK技术在使用过程中受到影响:第三,数据准确性影响因素大,因为在城市测量工作中,工作人员所使用的基准站和流动站设备型号不相同,相关性能指标存在差异,同时电台功率和影响信息传送的因素将会对GPS RTK技术的作业距离造成直接影响。并且,根据设备性能的不同,在不同的传送范围内,仪器的误差程度同样存在差异,因此,基于GPS RTK技术的测量经验,在开展城市测量工作中,最好把流动站和基准站之间的距离保持在6km范围以内,最大限度保障误差满足要求。
三、GPS RTK技术在城市测量中的应用分析
(一)GPS RTK技术在城市控制测量中的应用
在城市控制测量工作中,最为普遍性的操作方法是使用导线进行测量,在导线测量过程中,需要两点之间形成通视,但是此种方法存在明显缺陷,即时间消耗大,并且准确性有所欠缺。另外一种普遍性做法是GPS静态测量,该技术方法不再要求进行点与点之间通视,但是测量作业完成后必须要进行大数据的处理,不能迅速就定位结果进行了解,一旦精度出现误差,就必须要进行返工处理。而在GPS RTK技术背景下,则无论是精度、时间效率上,都会得到明显提升,工作人员对城市当中的GPS点和一级、二级导线点多次开展检测,发现RTK与GPS静态测量相同测量点,基本相同,而是用常规设备进行检测,则存在有较为明显的误差,由此可见,GPS RTK技术在城市控制测量中优势十分明显。
(二)GPS RTK技术在航测外业测量中的应用
在航测外业测量中,最常见的工作内容是对像控点的测量。原有的测量技术背景下,需要在各点位之间进行设备架设,并依靠全站仪进行数据采集,这种工作模式不仅效率极其低下,而且误差也不容易被控制,但是如果使用GPS RTK技术,则只需要在高级控制点位置进行基站的架设,之后在各监测点设置流动站,就能够得到各点位的准确坐标和高度信息,并且在测量的过程中,误差是由仪器设备进行控制,工作人员只需要按照相关的技术规范进行操作即可,若在测量区域没有基准点,则可用加密的方法进行基准点的自主确定,和传统技术进行对比,使用GPS RTK技术具有工作效率高,测量准确性好的优点。
(三)GPS RTK技术在放线测量中的应用
在城市基础设施建设工作中,必须要进行测量放线工作,GPS RTK技术的使用,能够让此项工作变得更加方面,并且展现出良好的可控性。在放线过程中,只需要一个人持有测量设备就能完成相关的操作工作,在RTK的控制设备中直接对各点的坐标和高度信息进行输入,设备便能够提示工作人员在位置上所存在的误差,并对修正方向进行指示,用起来非常方便、直观。
(四)GPS RTK技术在规划监督测量中的应用
在规划测量作业中,要求工作人员对建筑物的坐标点进行放样,精度必须要满足城市规划的相关要求,并且还需要满足建筑物自身的几何要求,对放样工作的准确性要求非常严格,通常情况下,在使用GPS RTK技术开展规划放线测量作业时,只需要关注点位的精度,就可以得到较为准确的测量结果。
四、结束语
整体来讲,GPS RTK技术在城市测量工作中展现出了十分强大的功能性,同传统技术相比,技术优越性显露无疑,但值得注意的是,仍有一些客观因素,制约了GPS RTK技术的应用。因此,相关单位和工作人员,需要扬长避短,合理使用GPS RTK技术,让该技术为我国城市测量做出更大的贡献。
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