赵宇
铁岭市建筑设计院有限公司市政工程设计分公司,辽宁 铁岭 112000
摘要:近些年来,随着我国国民经济的稳定持续发展,工程建设的规模越来越大,质量要求也越来越高,相应的也促进了工程建设技术的快速进步,测量技术的自动化与智能化程度得到了极大提高,而且伴随着新的测量测绘技术的诞生,工程测量精准度,工程建设的质量与安全保障都有了很大程度的提高,除此之外还使得工程建设在作业效率提高的基础上,作业成本大幅度降低。
关键词:GPS-RTK技术;工程测量;应用
1.GPS-RTK技术介绍
GPS-RTK是一种基于载波相位观测值进行实时动态定位的技术,该技术可以实时提供观测点的定位数据,测量精度可以达到厘米级,其功能实现主要由GPS接收机、流动站、基准站以及实时差分软件与数据链等部分组成。实际应用过程中,首先选取精度较高的控制点布置GPS信号接收机作为测量基准站,然后根据基准站的实际情况以及测量厂区的地理位置、自然情况来确定流动站;当基准站与流动站确定好后,接收机将根据指令与卫星进行不断联测,并将采集到的定位数据通过无线电传输给流动站,流动站再将采集到的数据导入辅助软件进行分析处理,最后就可以得到流动站的最终坐标及精度,完成作业任务。
2.GPS-RTK技术的工作原理及误差分析
2.1GPS-RTK具体使用的定位方式
GPS?RTK定位技术在使用的过程中需要基准站及时地接收到GPS卫星系统的信息,并且将这些信息传递给移动站。从基准站将信息传递给移动站,在传递的过程中,这二者之间需要使用数据链这一介质来进行传递。正是基准站,移动站和数据链这三者互相配合才使GPS?RTK技术可以得到有效的应用。移动站在接受GPS卫星系统传输的数据时,其工作状态相对灵活,既可以处在静止状态,也可以处在持续运作的状态当中。即便移动站正在运作,也能够准确接收GPS卫星观测系统的数据,并根据需求对其进行处理,得到所需要的结果。不仅如此,只要是外部可以对4颗星以上的卫星进行一个实时的观测与研究,那么即便移动站处在一个运行的状态,也可以得出厘米级别的定位服务。
2.2?求取测区坐标的参数转换问题
在对该问题进行处理时,首先要选取一个合适的数据,可以明确其独立坐标、具体位置信息、求解转换要求、参考信息等内容,为GPS?RTK技术的开展做好铺垫。同时还需要注意几个问题:(1)在选择控制点的时候,要选择测量地区周围的控制点,并且选择的控制点一定要均匀。同时为了得到更加精准的数据的话,在选择控制点时尽量选择3个以上的公共点,并且使用最小二乘法来对其进行求解,进行参考数据的随时转换。(2)在进行GPS-RTK工作之前,要对GPS的控制范围进行基本布局,并且通过技术直接得到各个参考点的真实坐标,将这数据直接传输到GPS-RTK控制手册里面。可以在获得数据的时候不会有其他方式介入,得到的数据也更加精准,提升了获取数据的实用价值。
2.3?具体的误差分析
GPS-RTK技术应用的过程当中,经常会出现误差问题,主要误差可以分为3类:第一,用户的接收设备存在误差,由于每个用户使用的接收设备存在不同,产品的质量也存在差异,所以会导致其在接收信号时出现一些误差。例如,天线摆放位置不同导致的误差、风力作用导致的误差、天线相位变化导致的误差等。在这些误差中,如果是天线相位变化产生的误差,可以通过技术来对其进行消除。而对于其他误差来说,其排除难度相对较大,需要专业技术介入才能够对其进行排除。
而这些误差的存在对GPS-RTK技术所测量出来的结果的影响是比较大的。第二,用户接收机出现的共有误差,这个误差主要是由于用户的接收机设备导致的,如卫星钟误差或者是对流层误差等。第三,信息在转化的过程中出现的误差,例如坐标系在进行转换时出现误差,或者控制点误差。转换中出现的误差,在对其进行消除处理时,其难度系数相对较高,需要专业技术介入才能够对其进行排除。因此,在具体的工作过程中,不但需要工作人员保持严肃的工作态度,而且需要工作人员具备专业知识,从而优化作业环境,提高数据采集结果的精准度。
3.GPS-RTK技术在工程测量中的应用
3.1控制测量
现阶段,GPS-RTK技术已经被广泛的应用在我国的工程测量工作中,在实际的测量过程中,可以完成控制网的布设,且测量的精确度和自动化水平也较高。在控制测量工作中的应用如下:
3.1.1 GPS控制测量的现场工作
①测量人员需要全面了解测量区域的范围、地理条件以及现有的控制点,在此基础上进行GPS点的选择和布局;②在进行GPS定位选择工作中,测量人员需要将观测点建立在视野较宽的区域范围内,在进行测量时,视场中的障碍物的高度角不能超过15°,且附近也不能有反射卫星信号较强的物体,例如大型的建筑物等。
3.1.2 GPS现场的观测和数据的处理
GPS-RTK技术和我国传统的工程测量技术相比较具有较大的不同,测量人员在实际的控制测量过程中,需要先进行天线的放置,将其放置在三脚架上,并保证水平居中,然后再进行开机观测,做好相应的观测记录,其记录方式一般有两种,GPS接收机自动记录并存储和GPS测量手簿存储。
3.2数据收集工作
首先,测量人员需要加强对已经获得的控制点的分析,根据控制点结果来进行地形测量;其次,测量人员需要保证外部无线电台和基站的覆盖范围可以达到10km,以此来保证测量工作的精度;最后,测量人员在正式开始工程测量之前需要先进行流动站的校准,将其测量精度控制在厘米级,并利用RTK控制测量误差。
3.3数字地形图的测量
测量人员通过应用GPS-RTK技术,还可以进行数字地形图的测量,在实际的测量过程中,所需要的控制点的数量一般较少,可以有效的弥补我国传统的工程测量技术在测量过程中的缺点,只需要获取采集点的坐标数据到相应的计算机软件中,就可以得到测量人员所需要的地形图,且绘图的效率和质量都较高,在环境较为复杂的区域也可以进行工程测量。
3.4施工放样测量工作
我国传统的工程施工放样工作在实际实施的过程中,所使用的测量一起是全站仪,其测量的必要条件是点间的通视,受到地形地物的影响较大,在一定意义上也会影响工程的施工放样测量工作的效果。通过应用GPS-RTK技术,其在系统软件中就自带放样功能,可以实现工程完成点以及直线等测量工作,自动生成放样点。
4.结语
综上所述,GPS-RTK技术应用在建筑工程测量当中有着明显的优势,由于测量精度非常高,并且可以实现实时定位,操作起来也比较简便,不需要多个工作人员共同操作,能够在一定程度上节省人力、物力以及财力。将其应用在工程测量过程中,不仅可以提高对工程测量工作的效率,也能够让工程测量工作变得更加具有活力,提高了工作人员的积极性。GPS-RTK技术在工程建设中的广泛应用,降低了测量作业难度,提高了作业效率,推动了工程建筑行业的发展。伴随着科学技术的发展,GPS-RTK技术的测量精准度,数据传输速度及信号稳定性也会不断提升,使GPS-RTK技术更好的服务于各行业的测量作业。
参考文献
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