GPS-RTK技术在数字化地形测量上的应用实验分析

发表时间:2020/9/10   来源:《建筑实践》2020年11期   作者:于兵兵
[导读] 随着科学技术的迅速进步,地形测量中用于进行测量工作的工具具有较高的科学技术含量

         于兵兵
         壶关县田园数码测绘有限公司  山西长治  047300
         摘要:随着科学技术的迅速进步,地形测量中用于进行测量工作的工具具有较高的科学技术含量,测量精度也有所提高。但是,在地形测量的具体应用中,会有一些不足之处,使用正确的操作方法,可以使实时动态载波相位差分技术功能得到充分发挥,其应用在工程领域的作用,可以更好地发挥其价值。鉴于此,本文对GPS-RTK技术在数字化地形测量上的应用实验进行分析,以供参考。
         关键词:GPS-RTK;数字化;测量
引言
         实时动态载波相位差技术是基于数据信息在三维空间获取数据,信息精度高,使数字地形测量具有较高的精度。实时动态载波相位差技术在数字化地形测量,领域得到了广泛的应用。然而,在这项技术的应用,将会有一些问题,需要计算机软件的支持,但也符合项目的实际需要,因此,为了使这种技术发挥实际的作用,有必要积极发展技术处理系统,提高数据分析,提高技术操作能力。
1GPS控制网技术
         传统的测量方式,在建立方位测量点时,需要点与点之间通视,而GPS定位技术的应用中,则不要求控制点与点之间的可视。公路工程线路长、面积广,在对地形测绘中,显然GPS控制网技术要比传统测量要更加灵活适用。GPS控制网的布设方式多样,包含点连、边连、网连、边点混连、三角锁形、导线网形及星型布设等。其中的三角锁型几何强度、可靠性及精度都比较高,在公路中应用的比较多。GPS控制网的精度依赖于非同步独立观测的边构成闭合环或复合线路,以此构成GPS基准网,从而达到预期的测量目标[2]。
2GPS-RTK技术的基本原理
         实时动态(RTK)定位技术是GPS测量技术和数据传输技术的结合,GPSRTK技术是基于载波相位观测的实时动态定位技术。实时动态定位技术的基本思想是参考站通过数据链路将其载波相位观测值,伪距观测值和基准站坐标实时传送到运动中的流动站。流动站利用其自己的GPS数据观测,进行实时载波相位差分处理获得参考站与流动站之间的基线矢量(X,Y,Z),基线矢量加参考站坐标以获得每个点WGS-84坐标。通过坐标转换,流动站给出每个点的坐标(X,Y)和高度H。GPSRTK定位技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。数据处理过程是参考站和流动站之间的单一基线过程,主要受到参考站和流动站观测数据的质量以及数据链路信号的扩展影响。在现场观测中,参考站位置的选择对数据链路上观测数据和信号传播的质量有很大影响。但是,流动站位置只能由工作任务决定,因此,选择参考站的有利位置非常重要。
3GPS-RTK技术的特点
         相比传统的测量技术,GPS-RTK技术具有以下几方面特点:①不受季节和通视条件的限制。传统的测量技术在实际应用中需要考虑季节和时间的变化。同时,对于一些能见度较差的区域,会降低测量精度,降低作业效率。GPSRTK技术不受季节和观测条件的影响,可以有效地测量面积,保证测量结果的准确性。②定位精确度高。与传统的测量技术相比,GPS-RTK技术的定位精度更高。它不仅可以有效地对一些复杂区域进行定位和测量,还可以消除障碍物对其的影响,从而实现快速准确的定位,而且数据不会产生误差积累,从而提高了定位精确度。③作业效率高。GPSRTK设站一次即可测完4km半径的测区,可大大减少传统测量所需的控制点数和仪器搬站次数,同时RTK技术的操作十分简便,数据传输、处理的能力较强,可由一人操作,作业速度快,劳动强度低,提高了作业效率。
4数字化地形测量中实时动态载波相位差分技术的应用
         4.1数字化地形测量后对实时动态载波相位差分技术的应用
         当工程完成后,就到了检验阶段,主要检验内容是纵向和横向断裂以及试样的绘制。如果采用传统的测量方法,可以用水平仪完成高度测量。

但由于地形测量工作量非常大,使用实时动态载波相位差分技术,点云数据提取完成后,数据信息处理技术上,坐标系统转换,提取和三维坐标根据指定的时间间隔,得到轮廓线,然后垂直和水平打破和示例图也可以获得。
         4.2在图根控制点采取GPSRTK测量的措施
         为了提高GPSRTK系统观测结果的准确性,在测量地图根控制点时,可以采取以下措施来减少或消除上述因素的影响:①每个图根具有至少两个视角方向,视线方向角度控制在60~120°之间,距离尽可能远。当全站仪采集到碎部数据时,观察图根点之间的距离和角度,以检查点位置的精度和点之间的相对精度。发现问题后及时补救,削弱误差。地形测量质量的负面影响;②在宽视野,便捷的交通,便利的长期保存的地方选择图根点,便于接收GPS卫星信号;③地图点应远离各类输电塔,高压线路,通信线路,变压器等带有电磁辐射的物体,应远离大面积水域;④为了养成良好的工作习惯,GPSRTK系统必须在观测前后的已知点进行检查,并在观测过程中进行多点检测或重新检测数据。
         4.3工程放样方面的应用
         实际的勘查中,常常会进行必要的钻探、挖坑以及地球物理的勘查。但是在非常复杂的地形中进行放样工作十分危险,并且在人力物力的投入上也很大。GPS-RTK测量技术能够很好地利用的地形特点,进一步完善放样工作,更好地保护相关工作人员的生命安全,更好地提升效益。
         4.4定量分析中的应用
         工作人员在针对于矿产进行资源勘探的过程当中,不仅仅需要做好绘制图像工作以及做好资料整理工作,还有一个比较重要内容就是需要对于定量分析,在勘查工作过程当中这是不可忽视的重要工作,通过使用地理信息系统可以保障定量分析最终结果可靠性、准确还可以促使定量分析工作的效率和质量得到全面的提高,所以在目前的勘查定量分析的过程当中要加强地理信息系统的广泛运用,通过建立分析模型切实保障定量分析最终结果的准确性,促使矿产资源勘查事业可以实现健康、稳定以及可持续的发展。
         4.5填图
         勘查工程需要进行填图,就是运用学的理论和方法,在勘查区对矿产的自然露头和点及重要的井、泉等进行观测、研究,并编制成各种图、表和文字的全部综合性的工作。传统的测量方法是采用GPS进行静态观测,每个待测点需观测较长时间,且待测点分布不均,测量工作费时、费力。采用GPS-RTK技术进行填图,只需要在合适的位置设置基准站,就可以对较大区域进行施测,测量人员只需乘坐交通工具携带流动站即可对多个待测目标进行施测,并且能够实时采集坐标,工作效率大大提高。
结束语
         GPS定位技术一直在创新,现在已经进入RTK的阶段。RTK是一个缩写,它的全名是实时动态定位。这是一种在当前城市测量中正在实施和改进的新测量方法。目前,中国的大部分勘查工作都是由基础控制网络垄断的,但这种测量方法在绘制图形的过程中缺乏精确性,而且基础控制网络的测量方法对于动态变化控制来说功效不是很强。用于勘探的人力和物力资源也占很大比例。相比于这一原始方法,新的GPSRTK技术弥补了这些不足,取得了勘探成果。
参考文献
[1]安明庆.GPS-RTK技术在数字化地形测量中的应用[J].西部资源,2019(05):150-151.
[2]冀念芬,王成志.GPS-RTK无验潮技术在围海工程水深测量中的应用[J].四川水泥,2019(07):117.
[3]段尊风.GPS-RTK技术在房产测量中的应用[J].住宅与房地产,2019(18):192.
[4]张驰.试析GPS-RTK技术在水利测绘中的应用[J].内蒙古水利,2019(05):68-69.
[5]周晶.地形测图中GPS-RTK技术的应用分析[J].世界有色金属,2019(05):261-262.
[6]梁晶.GPS-RTK测量技术在勘查中的应用[J].技术与市场,2019,26(05):126+128.
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